W[111]尖端场发射电子枪的工作特性

本文报道了单晶W[111]尖端的制作,以及由W[111]尖端阴极,第一、二阳极组成的三极场发射电子枪(FEG)的工作特性。实验结果表明,这种FEG在枪室真空为510-7Pa,加速电压在30kV的条件下,其虚源半径为1.6nm;亮度为3.8109A/cm2.sterad;场发射电流为1A时,束流稳定性为5%(10min内)。说明它是一种较理想的点状电子源,在实际应用中具有广泛发展前景。     

俄歇电子能谱仪中场发射电子枪发射电流的稳定措施

场发射电子枪具有束斑直径小,能量色散小,亮度大等优点。它已广泛使用在扫描电子显微镜中。法国里昂第一大学材料物理系与里贝尔公司联合试制了一台俄歇电子能谱仪,所采用的电子源为场发射枪。使用场发射枪可使仪器体积缩小,但是获得稳定的场发射电子束流比较困难。发射电流大小与发射体的逸出功,灯丝形状和施     

氮化钽场发射阴极的制作及其特性的研究

采用钽针尖氮化法首次制得了氮化钽场发射阴极。在加速电压为6.8kV,尖端温度为1300℃时,热场发射电流达210μA,相应的亮度可达3×10~8A/cm~2·str,角电流密度为5×10~3μA/str。在真空度为10~(-8)托时,能得到较为稳定的发射,30分钟内发射电流的漂移在2.5％以下。典型的场发射图象由中央为暗区,二侧有二叶对称的明区所构成。采用俄歇谱仪对阴极表面进行了组成分析。     

锥形与金字塔形场发射尖端电学特性分析

场致电子发射具有高效、响应快等优点,有着广泛的应用前景。锥形和金字塔形尖端是两种常见的场发射尖端结构。主要分析了这两种尖端结构的场发射电学特性,并在此基础上提出了进一步实现结构优化的途径。为此,建立了两种尖端的三维模型,并利用有限元法深入讨论了结构尺寸,包括尖端曲率半径、尖端与阳极间距以及尖端高度对电场分布以及电场强度的影响。结果表明,减小尖端曲率半径、缩短尖端与阳极间距、以及选择适当的锥体高度是优化尖端场致电子发射性能的三个重要途径。在综合考虑电场分布以及电场强度的情况下,可以发现锥形尖端更有利于产生高密度小束径的低能电子束,而金字塔形尖端则更适用于高压力灵敏度的应用需求。     

液态金属离子源的流体力学分析

一、引言 近年来,液态金属离子源(Liquid—metal ion source,以下简称LMIS)在离子束超微细加工,离子束无掩膜注入以及二次离子质谱、扫描离子显微镜等方面得到广泛应用。它具有高亮度、点发射、无气体负载、结构简单、长寿命等一系列优点。从七十年代末以来,国外对LMIS进行了大量的实验研究,已经出现多种单质源与合金源。但相比之下,对LMIS的理论研究一直处于探索之中。先后提出了一些理论分析方法,都尚未能对LMIS的工作过程给出圆满解释,而某些观点至今仍在争议之中。     

用离子束技术改善材料电子发射特性的研究

本文用离子束技术，使铜网的二次电子发射系数降低，场发射性能得到改善，钼网的“栅发射”得到抑制，测量并讨论了逸出功变化对电子发射性能的影响，研究表明，离子束技术是改善材料电子发射性能的有效手段。     

粒子轰击对碳纳米管微结构和场发射性能的影响

研究了粒子轰击对碳纳米管膜微结构和场电子发射性能的影响。研究结果表明．采用多种等离子体处理碳纳米管能改变其微结构．并显著提高场发射点密度．从而改善场发射性能。随着粒子轰击时间的延长,发射电流先降低,然后又增加甚至超过原始碳纳米管膜的发射电流。我们认为发射性能的变化归功于不同的发射机理：粒子轰击处理后．电子由纳米管尖端发射逐渐变为主要从管体上的纳米瘤发射,致使发射点密度显著增加。     

氢吸附开口碳纳米管场发射密度泛函研究(英文)

利用第一性原理密度泛函的方法对氢分子吸附开口碳纳米管的场发射性质进行了综合研究,建立了(5,5)开口碳纳米管吸附不同氢分子数量的吸附模型,并对加电场和未加电场下的模型进行了吸附能、最高占有分子轨道-最低未占分子轨道(HOMO-LUMO)帯隙及诱导偶极矩的计算和分析。计算结果表明吸附能随着电场的增加而变大,吸附稳定性增强。吸附氢分子的碳纳米管在施加外电场后,HOMO-LUMO帯隙明显减小,费米能级附近的局域态密度随着氢分子的吸附而增加。氢分子对碳纳米管的吸附可以在其尖端表面产生诱导偶极矩,导致电荷由碳纳米管向氢分子大量转移,从而驱使电子由碳纳米管尖端发射到真空中,提高了碳纳米管的场发射性能。     

掺氧化钇钡钨阴极的表面特性研究

以掺氧化钇的钡钨阴极作为研究对象,利用现代表面分析技术,包括发射式电子显徽镜、扫描电子显微镜、俄歇电子谱仪和高分辨率x射线光电子谱仪等,进行了综合研究,获得了阴极发射性能、表面形貌和表面化学等实验结果,并对实验结果进行了讨论。     

具有微小栅极孔径的场发射阴极的模拟

利用有限元方法计算了具有微小栅极孔径的Spindt结构场发射阴极在不同栅极形状、孔径、电压下的电场分布和电子轨迹，并根据电子运动轨迹计算了场发射电子束的发散角和发射效率。计算结果表明微小栅极孔径可以有效减小场发射电子束的发散，同时通过调整栅极的形状可以获得较高的场发射效率。     

多孔硅场致发射特性研究

目前真空微电子使用的场致发射电子源主要是在硅衬底上采用腐蚀法和生长法得到的场发射阵列。这种方法在制造上难度较大，也很复杂。本文介绍用阳极化的方法制造多孔硅场发射阵列，并通过实验测定，用此法制造的场发射尖端阵列的发射曲此，很好地符合Ｆｏｗｌｅｒ－Ｎｏｒｄｈｅｉｍ公式。     

透射电子显微学的新进展Ⅰ透射电子显微镜及相关部件的发展及应用

本文综述了透射电子显微镜(TEM)及相关部件,即场发射枪(FEG)透射电子显微镜、慢扫描电荷耦合器件(SSCCD)、球差校正器、单色器及高能量分辨率的新一代能量过滤成像系统的发展及应用。商业化的UltraScan 1000 SSCCD的读写速度已达4MHz,接近实时观察图像的目标;已生产出用于TEM和STEM的球差校正器,可把CM200 FEG TEM的球差系数从常规的1．23mm调整至 2mm～-0．05mm之间的任意值;单色器可把肖特基场发射枪发射电子的能量分散从0．6～0．8eV减少至0．04～0．1eV;新一代能量过滤成像系统HR-GIF可把能量分辨率从0．8eV提高至0.05eV。配有单色器、球差校正器、HR-GIF的新一代场发射枪透射电子显微镜可提供亚埃的空间分辨率和亚电子伏特的能量分辨率,为研究物质的原子-电子结构提供了可靠的保证。     

用俄歇电子谱仪和X射线光电子谱仪研究氧化物阴极

本文用俄歇电子谱仪和X射线光电子谱仪研究了氧化物阴极在分解激活过程中表面、基底和涂层交界面的化学成分、化学态以及基底中的激活剂对涂层的作用。获得的实验结果表明,在激活过程中,阴极表面诸成分的原子浓度百分比发生了明显变化,产生了超额Ba。基底中的激活剂Mg对超额Ba的产生起重要作用。充分激活的阴极表面层是由(Ba,Sr,Ca)O和超额Ba构成的。超额Ba是电子发射的源泉。     

场发射显示技术的发展状况

介绍了微尖阵列、碳纳米管、表面传导、弹道式电子发射、薄膜内场致发射以及类金剐石薄膜等几种场发射显示技术的发射特性，分析了场发射的工作机理。讨论了国内外场发射技术发展状况与它们在技术、材料、工艺等方面的瓶颈。展望了几种场发射显示器的市场产业化前景以及加快我国在场发射技术方面的研究步伐的建议。     

离子束辅助沉积碳膜抑制栅电子发射研究

本文利用离子束辅助沉积方法在钼栅极的表面镀上一层碳膜 ,采用模拟二极管的方法测量阴极活性物质Ba、BaO蒸发沉积在镀碳钼栅与纯钼栅表面后的电子发射性能 .测量结果表明 ,镀碳钼栅的电子发射量显著减少 .依据XPS、电子探针对钼栅极表面阴极发射物的分析结果 ,初步探讨了离子束辅助沉积碳膜抑制栅电子发射的机制     

电解槽模拟研究场发射枪尖端的电子光学特性

本文用电解槽模拟,采用逐次放大逼近阴极尖端的方法,克服场发射枪系统阴极附近电场激剧变化及尖端与阳极尺寸上的巨大差异所引起的计算电场的困难,获得实际阴极附近足够精度的电场分布。并由此计算得到沿阴极表面亮度分布。从模拟得到的阴极区域电子轨迹,获得虚源大小及位置与电子束发射角有关的结果。     

FORWARD-LOODING DISPLAY FED

作为电子发射装置，有热电子发射、电场(场放；电子）发射(Field Emission)、光电子发射、二次电子；发射等。但利用这些之中的电场发射电子。激发；电子束发光的显示器，称为Field Emission Display(FED：场发射显示器)。     

高分辨率热场发射显微镜(HRTFEM)

1937年E.W.Müller[1]发明了场发射显微镜(FEM),直到最近[2],人们一直认为FEM的分辨力只能在2nm上下,因而不能像场离子显微镜(FIM)那样可以分辨原子[3]。我们认为FEM的分辨力在理论上可以接近0.1nm,2nm并不是FEM的理论极限,而是人们在实际上一直未能用FEM所超过的水平。其原因在于人们对FEM成像中空间电荷的影响认识不足。众所周知,场发射电流密度比热发射电流密度大几个数量级,因而场发射电流在尖端前面所形成的空间电荷比较严重。在FEM中,图像是由尖端上电子云分布的投影形成的,空间电荷的存在必然干扰甚至屏蔽表面电子云的分…     

液态金属离子源发射尖的制备工艺与技术

发射尖是液态金属离子源(LMIS)的关键部件之一，其性能的优劣直接影响到整个离子源的工作稳定性。通过对系统软件和硬件的设计，开发了一套发射尖自动腐蚀装置，该装置可以对发射尖腐蚀过程中的速度和深度以及腐蚀电压进行控制，实现发射尖腐蚀工艺的重复性、可靠性，从而为液态金属离子源以及聚焦离子束系统的研制、开发提供了一个有效的辅助工具。     

下一代表面传导电子发射显示器

日本Canon和Toshiba公司已同意联合开发下一代大屏幕表面传导电子发射显示器(SED).这种显示器类似阴极射线管,即电子束照射荧光物质时发出的光.但是,它与阴极射线管不同,它不是用单电子枪控制照射荧光屏的电子束,而是它的每个像元都有一个小电子发射组件相对应.SED和场发射显示器(FED)的差别是电子发射元件的结构不同.在一个SED中,其表面上有两个相邻的电极,电极上镀有氧化钯超精细颗粒薄膜,电极与膜之间有纳米级的间隙.当在电极上施加电压时,由于隧道效应使用极之间导电,薄膜中受激电子散射到附在玻璃基底的荧光材料.