6800微处理机在表面逸出功分布测量中的应用

测定样品(如阴极等)表面的逸出功的平面分布和数值分布,为表面研究提供了重要而丰富的信息。对于阴极研究,这是一个重要的研究课题。在工业摄像管光靶的位置上换放待研究的阴极样品,利用原电子枪产生的扫描电子束作为探测逸出功的探针,就构成低能电子扫描探针的测试系统。电子枪发射出固定的束流i_0。如果样品表面对枪阴极的接触电势差(V_d=(φ_c—φ_a)/e)是拒斥势的话,则束流中具有初始动     

PLZT阴极的电子发射性能研究

本文研究了添加不同摩尔分数镧的PZT阴极的电子发射性能。从表面介质层理论和相变发射理论两方面探讨了获得优异发射性能的阴极材料的方法．     

LaB6空心阴极放电电压波动现象及发生机理

由于发射电流密度大,LaB6空心阴极已被广泛地用于空间电推进领域。针对间歇性放电时LaB6空心阴极放电电压波动的现象,首先分析不同区间放电电压波动幅值及规律,确定造成电压波动的原因。然后对试验后的LaB6发射体表面成份及中毒机理进行了分析,最终得出：暴露大气后LaB6空心阴极表面吸附了大量的氧气,并与其表面形成了强偶极矩,导致发射体表面逸出功增加。由此,再次工作时放电电压将上升;通过对LaB6发射体加热预处理或离子轰击的方式,可去除发射体表面吸附的氧气和形成的氧化物,此时空心阴极的放电电压将降低。使用该方式能有效改善空心阴极放电性能、提高器件的可靠性。     

石墨-金刚石复合阴极的强流脉冲性能

为满足高功率微波系统对电子束质量的要求,对相对论返波管现用石墨阴极通过涂覆掺氮超纳米金刚石(UNCD)薄膜进行改性处理,以提升石墨阴极的强流脉冲发射性能。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和Raman光谱仪及X射线光电子能谱仪(XPS)详细分析了掺氮UNCD薄膜的微观形貌和组成成分,在自制相对论返波管上完成强流脉冲性能测试。结果表明,与原始石墨阴极相比,石墨-金刚石复合阴极的电流发射密度提升25%,放气率最大可降低60%,说明用掺氮UNCD薄膜表面涂覆改性石墨阴极是一种提升阴极性能的有效途径。     

碳纳米管场发射器件放气特性分析及其对场发射性能的影响

为了研究场发射冷阴极电流跌落机制,采用四极质谱仪实时分析的方法研究了碳纳米管阴极场发射器件的放气特性及工作状态下器件内残余气体对阴极场发射性能的影响.结果表明:碳纳米管阴极场发射器件工作时,放出气体的主要成份是H_2,CO_2,CO;随着阴极发射电流密度的增加,气体成份的分压也随着增加.碳纳米管阴极的场发射性能,例如开启场强、阈值场强和场发射电流密度都与放出气体压强密切相关.碳纳米管阴极在压强为2.1×10~(-3)Pa的残余气体环境下工作1.5 h后,开启场强和阈值场强相应增加了29.4%和50.0%.阴极受残余气体影响,一方面阴极发射材料表面功函数增加;另一方面阴极发射体场增强因子减小.增大的功函数和减小的场增强因子降低了阴极的场发射性能.因此,场发射器件放气是阴极电流跌落的重要原因.     

浸渍钡钨阴极的表面研究

用同步辐射光电发射谱测量了 S 型与 M 型钡钨阴极和清洁钨上覆钡与氧化钡的模拟表面。全部的量测数据都在室温下从新的、寿命初始阶段的阴极上得出。实验表明,S 阴极表面有上 BaO、Ba 与化学吸附氧同时出现,而 M 阴极表面只存在金属钡与吸附的氧。M 阴极的优异发射性能意味着阴极表面的关键性成份是钡,而不是氧化钡。     

Y2O3—Ir阴极的发射机理的研究

根据Ｙ２Ｏ３－Ｉｒ阴极研制过程中观察到的一些物理现象，结合扫描电镜对Ｙ２Ｏ３－Ｉｒ阴极表面化学成份分析的图谱，运用物理化学理论对该阴极的发射物质结合态进行研究。最后，在综合比较氧化物阴极的二种发射模型的基础上，探讨了氧化钇－铱阴极的发射机理。     

TiN作SED阴极材料的可行性研究

阴极基板是表面传导电子发射显示器件(SED)中的关键部分。本文首次把价格便宜、自由能低、稳定性好的TiN用做SED的阴极材料,给出了传导电流If和发射电流Ia随器件电压Vf变化的关系,传导电流If随着器件电压Vf的升高,先迅速升高,再然后下降,最后缓慢上升;发射电流Ia随着器件电压Vf的升高先缓慢增加,然后快速上升。同时给出了样品的发光照片,证实了TiN作SED阴极材料的可行性。     

Y_2O_3掺杂压制钡钨阴极的制备及发射性能研究

通过溶胶凝胶法制备氧化钇、活性盐和钨均匀混合的前驱粉末,结合氢气高温烧结制备得到稀土氧化物Y2O3掺杂压制钡钨新型阴极材料,并分别测试其热电子发射性能和二次电子发射性能。试验结果表明,采用溶胶凝胶法制备的阴极粉末颗粒分布均匀且细小,在高温烧结过程中有利于活性盐与基体钨之间反应充分,从而形成有利于提高发射的活性物质。发射性能测试结果显示:激活良好的阴极在测试温度1 050℃时的零场电流密度J0为4.18A/cm2;二次电子发射系数随Y2O3含量增加而增大,最大二次电子发射系数δm可以达到2.92。对阴极进行表面分析,激活过程中活性元素Ba、Y和O等从阴极内部向表面扩散,在表面形成均匀分布的发射活性层,促进了阴极的发射。     

真空环境对LaB_6热发射特性的影响

通过对LaB_6在各种气体、气压下中毒机理的研究,发现它的热发射在H_2中最稳定,在O_2中变化最大。高温激活过程中,氧的存在对去除阴极表面的碳杂质是有利的,因此LaB_6的激活应该由时间、温度、所处真空环境中的含氧量三者共同决定。对于国产多晶LaB_6材料,在10~(-3)Pa低真空激活条件下,可使阴极迅速进入正常工作;在10~(-5)—10~(-6)Pa的真空环境中使用LaB_6阴极,不但发射稳定而且寿命极长。     

电子枪新型阴极的设计

轰击式LaB6阴极是一种电子枪的新型阴极,它不仅具有良好的电子光学系统结构,而且电子发射能力强大,对大功率电子枪的研制和开发有着重要意义.论述了新型轰击式LaB6阴极的工作原理、研究的意义、阴极材料的选择,并完成了轰击式阴极的设计和计算,设计完成了轰击式LaB6阴极的实验装置.通过实验得到,该轰击式LaB6阴极在阴极温度为1843K时具有最大发射电流450mA,其发射电流密度为3.58A/cm2.列举了典型试验数据并进行分析,得到所选用的LaB6的发射常数A为21.33,逸出功Φs为2.6eV,这与理论值非常接近,证明了试验的准确性和可靠性,该试验结果为大功率电子枪的开发研究、为大功率电子束焊接设备研制奠定了基础.     

负电子亲和势GaN光电阴极特性研究

分析了NEAGaN光电阴极的产生背景,介绍了NEAGaN光电阴极的结构以及工作模式,研究了GaN光电阴极的光电发射机理以及NEA特性的形成原因,P型GaN经过Cs、O处理后的有效电子亲和势约为一1．2eV。分析表明：充分激活后形成的双偶极层是表面真空能级降低的原因,体内产生的光电子按照光电发射的“三步模型”逸出到真空中。     

场致发射阴极的研究与进展

介绍了场致发射阴极的研究重点以及钨、钼场致发射阴极的结构、制备工艺和发射电流特性;阐述了金刚石的场致发射机理及类金刚石的场致发射性能及最新研究成就;最后叙述了国内研究场致发射阴极的情况。     

高亮度碳纳米管背光源的制备及特性研究

利用酸化及球磨工艺对碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)进行表面改性及分散处理,通过丝网印刷技术制备碳纳米管阴极并真空封装碳纳米管背光源原型器件.透射电镜(TEM)及扫描电镜(SEM)分析表明,酸化及球磨处理后的碳纳米管表面产生管壁缺陷并分散均匀,有利于改善碳纳米管场发射性能.通过器件性能测试,亮度高达到5 000 cd·m-2,稳定发射35 h,发射电流无明显衰减.     

场致发射阴极及其在行波管中的应用

场致发射阴极行波管是一种新型的具有竞争力的微波器件，场致发射阴极是场致发射阴极行波管的重要组成部分。文中分析了场致发射机理及其在行波管应用中的最新进展，并讨论了场致发射阴极行波管国内外开发研究现状及差距。     

PZT阴极的XPS研究

通过对PZT 阴极进行XPS 微观分析及发射前后性能参数变化的对比,在极化反转致电子发射的理论基础上,从发射电子的能量出发,发射后介电常数的减小及XPS分析得出的表面介质层的增厚均增大了发射电子能量,合理解释了实验中观察到的多次发射后起始阈值降低的现象。在此基础上制做的非化学计量整比铁电阴极具有更低的发射起始阈值。     

场致发射阴极的研究与进展

介绍了场致发射阴极的研究重点以及钨、钼场致发射阴极的结构、制备工艺和发射电流特性;阐述了金刚石的场致发射机理及类金刚石的场致发射性能及最新研究成就;最后叙述了国内研究场致发射阴极的情况。     

铁电阴极几何参数对二极管电子发射的影响

主要讨论了触发电场的脉宽和阴极几何参数对铁电二极管电子发射的影响，通过对不同脉宽激励下的电子发射试验发现触发脉冲的最佳工作宽度范围是150—250ns。对不同几何参数铁电阴极片在正脉冲激励下的电子发射研究指出：一般实验条件下(触发电压小于4kV／mm)，触发梯度电场相同时，阴极越厚，条栅电极越细密，发射电流密度越大；极化反转发射中前沿发射方式和后沿发射方式可以共时存在。     

渐变层线性掺杂的InGaAs/InP场助阴极的能带结构设计与仿真

为了进一步提高阴极材料的量子效率,设计了一种新的InGaAs/InP转移电子(Transferred Eletron,TE)光电阴极结构,且在不同掺杂浓度、渐变层宽度、外加电压等条件下,利用Matlab仿真工具对能带曲线进行了模拟。实验结果表明:发射层与吸收层的掺杂比例应不高于50;能带曲线得到了更为严格的优化参数范围,可以使表面发射几率进一步提高;且由于计算中考虑掺杂浓度、费米能级移动对能带结构变化的影响,并对描述渐变区能带的双曲函数进行改进,使得计算结果比以往的计算更为准确。结果表明此种结构可以极大地提高阴极的量子效率,对进一步改进阴极参数和制备出更高灵敏度的TE阴极具有实际的指导意义。     

一种基于纳米碳管的常开型后栅极场致发射显示板

提出了一种常开型后栅极场致发射显示板及其工作原理．该显示板直接利用阳极使阴极产生场致电子发射,而通过埋在阴极之下的栅极上施加低于阴极电压的电压来阻止阴极产生场致电子发射,从而来调制显示所需图像．文中采用有限元法对该场致发射器件的电场强度分布进行了模拟计算,并研究了该器件中阴极的发射特性．计算结果表明在该场致发射显示板中,阴极发射均匀性好,发射面积大,从理论上证明了该常开型后栅极场致发射显示板工作原理的可行性．