具有汇聚特性的场发射电子源的模拟研究

提出了一种具有汇聚特性的新型场发射阴极结构,利用有限元方法模拟计算了此种阴极结构在不同参数条件下的电场分布、电子轨迹,考察了不同参数对电子汇聚效果的影响,给出了此种场发射阴极的栅极-阴极间距、栅极宽度、阳极电压、栅极电压等基本参数对汇聚效果的影响.模拟计算结果表明,电子束的汇聚程度随着栅极-阴极间距的增大而增大,随着栅极宽度的增大而减小;电子束的汇聚程度与阳极电压、栅极电压参数密切相关,并存在最优参数.     

n型硅微尖场发射电子能谱的模拟计算

结合金属的场发射电子能谱,模拟计算了场渗透对n型半导体硅微尖的场发射能谱的影响,并与n型硅微尖的场发射能谱实验结果进行了比较,讨论了模拟计算误差的来源。计算结果表明电场渗透现象导致硅的场发射能谱向低能方向偏移,表面电场越高,能谱的偏移量越大,其偏移程度可超过1eV。导致硅微尖的场发射能谱偏移的主要因素是半导体的场渗透现象。