近期，《自然·通讯》（Nature Communications）在线刊发“华中科技大学-华引芯（武汉）科技有限公司 新型半导体显示光源联合研究中心”题目为“Boosting the electron beam transmittance of field emission cathode using a self-charging gate“研究成果。
电子束聚焦技术可以通过外加电场或磁场实现，具有高分辨率、精密控制、非接触加工和适用范围广的特点。这一技术被广泛应用于半导体行业的芯片制造、纳米加工领域的纳米结构制备、光刻领域的光罩制作以及光源领域中的显示成像。
如图所示，研究团队在器件表面沉积了一层驻极体材料氮化硅（SiNx），SiNx驻极体内部的Si3+陷阱中心可以实现对电子的捕获和稳定存储。当电子发射到器件表面后，器件会捕获电子进行充电，充电后的器件表面带负电，从而可以实现对后续电子的稳定聚焦效果。不同于传统的电子束聚焦方案，这种新型的电子束聚焦方案不需要引入额外的静电场或磁场，为实现对电子束的精准控制提供了新的可能，在微纳制造领域具有重要应用前景。
基于SiNx驻极体的电子束聚焦原理和器件结构
该工作在华中科技大学光电学院与引力中心实验平台共同完成，光电学院孙雷蒙老师和引力中心宋培义老师为通讯作者，博士研究生肖东阳为第一作者。该工作得到了国家自然科学基金和华中科技大学-华引芯（武汉）科技有限公司 新型半导体显示光源联合研究中心项目的资助。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-45142-0
