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蒸發(fā)和刻蝕制造工藝機(jī)械強(qiáng)度樣品加工
材料顯微鏡
場發(fā)射性能
場發(fā)射是指電子自固體表面逃逸到真空的量子力學(xué)隧穿現(xiàn)象。在外
加電場作用下,固體的表面勢壘被壓低減薄,使電子有一定幾率穿透這
一勢壘至真空。從固體中發(fā)射電子分為熱電子發(fā)射、光電子發(fā)射和次級
電子發(fā)射三類,這些均需要給電子提供大于逸出功的額外能量才能發(fā)生
。場電子發(fā)射的特點是無需給電子提供額外能量就能發(fā)射出來。典型的
場發(fā)射應(yīng)用實例是冷陰極,冷陰極具有電子能量分布窄、耗能低、穩(wěn)定
性高等特點,被廣泛用于顯示器電子槍、掃描電鏡電子槍、微波功率放
大器等領(lǐng)域。作為理想的場發(fā)射體材料應(yīng)滿足以下幾個要求:①發(fā)射體
材料易于發(fā)射電子;②發(fā)射體材料是高熔點材料,因為發(fā)射體工作時通
過的電流密度很大,容易使局部溫度過高;③發(fā)射體材料化學(xué)穩(wěn)定性好
,因為發(fā)射體工作時局部溫度較高,易與器件內(nèi)殘余氣體反應(yīng),為了保
證發(fā)射體正常工作,必須要求選用化學(xué)穩(wěn)定性好的高熔點材料;④發(fā)射
體材料具有一定的耐離子轟擊能力,因為發(fā)射體工作時器件內(nèi)殘余氣體
電離產(chǎn)生正離子,并與發(fā)射體陰極轟擊碰撞,降低發(fā)射體使用壽命。
目前,場發(fā)射體材料的制造工藝通常以蒸發(fā)和刻蝕等為主。根據(jù)使
用條件不同,將其制作成單個發(fā)射體或發(fā)射體陣列,并使其端部具有微
尖結(jié)構(gòu)。碳納米管等一維納米材料本身就具備場發(fā)射應(yīng)用所需的尺寸要
求,綜合考慮熱導(dǎo)率、化學(xué)穩(wěn)定性及機(jī)械強(qiáng)度等因素,碳納米管等一維
納米材料有望部分或全部取代目前的硅材料成為新一代場發(fā)射材料。
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