كاثودات LaB6 المستخدمة في المجاهر الإلكترونية

مقدمة

سداسي كبوريد اللانثانوم ( LaB6 أو بوريد اللانثانوم أو LaB) هو مركب كيميائي يتكون من اللانثانوم والبورون، وهدف سداسي كبوريد اللانثانوم هو نوع من أهداف الاخرق الخزفية المصنوعة من نفس المادة. ويستخدم كلاهما على نطاق واسع في الأجهزة والتقنيات البصرية مثل المجاهر الإلكترونية والطباعة الحجرية الإلكترونية وغيرها. ستركز هذه المقالة على تطبيق كاثودات اللانثانوم بوريد اللانثانوم وطلاءات اللانثانوم بوريد في المجاهر الإلكترونية مع حالة ناجحة.

الشكل 1 أهداف سداسي سبات اللانثانوم هيكسابوريد اللانثانوم

ميزات واستخدامات أهداف اللانثانوم سداسي سباتيد اللانثانوم

--الميزات

تشترك أهداف سداسي سبات اللانثانوم هيكسابوريد اللانثانوم في ميزات مماثلة لسيراميك LaB6. يتميز السيراميك الأرجواني البنفسجي البنفسجي بنقطة انصهار عالية تبلغ 2483 كلفن. LaB6 غير قابل للذوبان في الماء وحمض الهيدروكلوريك. وهو قوي للغاية مع صلابة موس 9.5. وبالإضافة إلى ذلك، وبسبب دالة الشغل المنخفضة التي تقترب من 2.70 فولت وانبعاثية الإلكترون العالية، يمكن أن ينتج LaB6 تيارات عالية حتى في درجات الحرارة المنخفضة. وتتميز المادة أيضًا بمعدل التبخر المنخفض.

--الاستخدامات

بفضل هذه الخصائص المرغوبة، أصبحت مادة اللانثانوم هيكسابورايد المادة المفضلة للكاثودات في المجاهر الإلكترونية والمجاهر الإلكترونية الماسحة والطباعة الحجرية بالحزمة الإلكترونية. يمكنك أيضًا استخدام أهداف سداسي سبابوريد اللانثانوم عالي النقاء لتصنيع طلاءات الأغشية الرقيقة LaB6. كما أن لسداسي السداسي الكبوريد هذا العديد من التطبيقات الأخرى، بما في ذلك الفضاء الراداري، والإلكترونيات، وحيود مسحوق الأشعة السينية، والأهم من ذلك أنه يستخدم كمادة كاثود للمجاهر الإلكترونية.

قراءة ذات صلة: ميزات وتطبيقات كاثودات LaB6

كاثودات LaB6 مقابل كاثودات التنغستن

--ما هي كاثودات LaB6؟

تعتبر مصادر الإلكترون ذات أهمية كبيرة للمجاهر الإلكترونية. هناك حاجة إلى نظام كاشف لأداء المجهر الإلكتروني. يتكون النظام البصري بأكمله من كاثود وأنود أو اثنين من الأنودات. إلى جانب ذلك، هناك مساحات كبيرة نسبياً بينهما. يظهر الهيكل الكامل لنظام الكاشف في الشكل 2 أدناه.

• يعمل الكاثود كمصدر للإلكترون. ويعد سداسي كبوريد اللانثانوم خيارًا مثاليًا لصنع مثل هذه الكاثودات. كما يعمل طلاء الكاثودات بأغشية رقيقة من LaB6.
• يتم ضبط الأنود لجذب الإلكترونات وتمريرها.
• وأثناء المعالجة، تهرب الإلكترونات من السطح الصلب للكاثودات بمجرد حصولها على طاقة كافية من التسخين. ويتم تسريعها بعد ذلك.

الشكل 2 هيكل كاثود سداسي سابوريد اللانثانوم

-- كاثودات LaB6 مقابل كاثودات التنغستن

تُستخدم مجموعة من المواد مثل سداسي كبوريد اللانثانوم وسداسي كبوريد السيريوم والتنغستن لصنع كاثودات أو طلاءات كاثودات من أجل مصادر إلكترون أفضل. ومع ذلك، يتمتع LaB6 بالمزايا التالية مقارنة بمواد الكاثود الأخرى. نقارن هنا بين كاثودات اللاب6 وكاثودات التنجستن.

التنجستن:

• يتحول التنجستن إلى عمر أقصر لأنه يتبخر ويتكسر في النهاية.
• لا ينصح باستخدام كاثود التنجستن في الأجهزة البصرية. قد يؤدي إلى انخفاض السطوع وضعف جودة الصورة في ظروف درجات الحرارة العالية.

اللانثانوم هيكسابوريد:

• تتمتع كاثودات LaB6 بعمر أطول لأنها أقل عرضة للتبخر.
• تتمتع LaB6 بسطوع أعلى لأنها تحتاج إلى درجات حرارة أقل لانبعاث الإلكترونات. تكون كاثودات سداسي الكبوريد هذه أكثر "سطوعًا" بحوالي 10 مرات من كاثودات التنجستن.

يتفوق سداسي سداسي كبوريد اللانثانوم على التنجستن كمادة كاثود من نواحٍ مختلفة. قد يكون الجانب السلبي الوحيد هو أنه أغلى من التنجستن. لكن هذا لا يمنع من أن يصبح LaB6 مادة كاثود شائعة للمجاهر الإلكترونية.

دراسة حالة: كاثودات LaB6 المستخدمة في المجاهر الإلكترونية

--التحدي

تقوم شركة Stanford Advanced Materials (SAM) بتوريد مواد عالية الجودة للمختبرات منذ عدة سنوات. في الآونة الأخيرة، طلب منا عميل ألماني بعض أهداف سداسي سداسي سبابوريد اللانثانوم لمشاريع بصرية. وهو باحث متخصص في إنتاج مكونات بصرية ذاتية الصنع مثل معدات الليزر والمجاهر الإلكترونية. وكان يحاول صنع نظام كاشف يمكنه قياس التلألؤ الكاثودولوميني والتلألؤ الضوئي (انظر الشكل 3). وقرر استخدام سداسي كبوريد اللانثانوم بدلًا من التنجستن كمصدر جديد للإلكترون.

الشكل 3 نظام الكاشف

--الحل

يسر شركة SAM تمامًا مساعدة عملائنا على إكمال دراساتهم العلمية. كما أننا نشعر بالحماس لمعرفة المزيد عن هذه المشاريع والأجهزة البصرية.

في هذه المرة، قدم عميلنا مشاريعه إلينا وطلب قطعة واحدة من هدف LaB6 الاخرق. كانت أبعادها 1 بوصة ضياء × 2-3 مم وسمكها 2-3 مم، وكانت نسبة النقاء 99.5%. كما أرفق صورة للمجهر الإلكتروني في مشروعه في رسائل البريد الإلكتروني (انظر الشكل 4). وأخيرًا، سار مشروعه بشكل جيد مع هدف LaB6 الذي قدمناه.

الشكل 4 المجهر الإلكتروني الماسح لعميلنا

--النتائج

حصل عميلنا على مادة اللانثانوم هيكسابورايد ووجد أن أهداف الرذاذ هذه لها مزايا إضافية. ادعى الباحث على النحو التالي.

• نظرًا لوظيفة العمل المنخفضة لمادة LaB6، يمكن استخدام ليزر أرخص نظرًا لأن مواد الطلاء الأخرى تتطلب عدة عمليات غير خطية.
• بالمقارنة مع مواد أخرى ذات دالة عمل منخفضة، فإن تدهور طلاء LaB6 منخفض إلى حد ما، مما يسمح بسهولة التعامل والتحويل.

الخاتمة

يتمتع سداسي كبوريد اللانثانوم بفوائد عديدة مقارنة بالمواد الأخرى عند استخدامه لصنع كاثودات أو طلاء كاثودات للمجاهر الإلكترونية. تُعد Stanford Advanced Materials موردًا رائدًا لمجموعة متنوعة من السيراميك والمواد الكيميائية والمغناطيس والمعادن والسبائك. أرسل لنا استفسارًا إذا كنت مهتمًا بسداسي كبوريد اللانثانوم أو غيره من المواد المتقدمة. يمكنك أيضاً مراجعة صفحتنا الرئيسية لمزيد من المعلومات.