金属辐射体冷场电子发射的解析处理

金属栅阵列冷场电子发射的解析研究

Analytic study on cold field electron emission from metallic nanowall array

从理论上研究了金属栅阵列的冷场电子发射。在半经典近似下，利用保角变换方法，推导出了隧道势垒、边缘场增强因子、透射系数和面发射电流密度的解析表达式。讨论了场增强效应和屏蔽效应对冷场发射的影响，发现最大发射电流密度的最佳栅元间距与栅元高度成线性关系，并与外加电场有关。

阴极和阳极平面之间金属电极的电势

Electric potential of a metallic nanowall between cathode and anode planes

得到了垂直安装在平面阴极上的阴极周围空间的电势的精确表达式。该系统被设计为冷场电子发射器或电子隧穿线扫描器。考虑了有限的阴极-阳极距离。并将分析结果与有限元结果进行了比较.

用于超快透射电子显微镜的激光驱动冷场发射源

Laser-driven cold-field emission source for ultrafast transmission electron microscopy

本研究研发了集成于超快透射电子显微镜的新型激光驱动线性冷场电子发射器，其性能较肖特基场发射体提升一个数量级，为超快原子尺度电子探测开辟新方向。

Comment on "Advanced field emission measurement techniques for research on modern cold cathode materials and their applications for transmission-type x-ray sources" [Rev. Sci. Instrum. 91, 083906 (2020)]

This Comment suggests that technological field electron emission (FE) papers, such as the paper under discussion [P. Serbun et al.,, Rev. Sci. Instrum. 91, 083906 (2020)], should use FE theory based on the 1956 work of Murphy and Good (MG), rather than a simplified version of FE theory based on the original 1928 work of Fowler and Nordheim (FN). Use of the 1928 theory is common practice in technological FE literature, but the MG treatment is known to be better physics than the FN treatment, which contains identifiable errors. The MG treatment predicts significantly higher emission current dens…

使用技术上完整的Fowler-Nordheim型方程提取大面积场致发射体的发射参数

Extraction of emission parameters for large-area field emitters, using a technically complete Fowler-Nordheim-type equation

在大面积场致发射体（LAFE）冷场电子发射的研究中，普遍存在着一种错误的Fowler-Nordheim型（FN型）方程。该方程通过一个大的高度可变的因子过度预测了LAFE平均电流密度，该因子通常被认为在1000和1000 000 000之间。这个方程，虽然经常被引用到FN的1928年的论文，是一个简化的方程用于本科教学，不适用于未经修改的LAFE，并没有出现在1928年的文件。技术LAFE论文通常不引用任何比1928年更近的理论工作，并且通常不评论理论与实验之间的差异。这种用法在美国和英国的几个知名应用科学期刊以及其他许多地方都有广泛的应用。它不会抑制实际的LAFE开发，但会给非专家潜在的LAFE性能造成误导性印象。本文展示了如何误导方程可以取代一个概念上完整的FN型方程，使用三个高层次的校正因子。其中之一，或其中两个的组合，可能是有用的LAFE质量的一个额外的措施，本文介绍了如何估计因子值使用实验数据。提出了改进的工程实践中报告LAFE结果的建议。其中一些应有助于防止出现这样的情况，即出现在高知名度的应用科学期刊上的方程被用来支持工程监管机构可能认为涉及专业疏忽的声明。

WKB之外的场致发射理论--全象问题

Field emission theory beyond WKB - the full image problem

本文重新检验了Fowler和Nordheim（FN）提出的冷金属表面场致电子发射的经典理论，发现当电场大于1 V/μ m时，它违反了WKB近似的有效性准则。在这项研究中，我们将检查完整的解决方案，而不调用WKB近似，以评估的可靠性FN理论广泛用于解释实验数据。当屏障高度（因此也间接地宽度）由于图像或某些外部效应而显著减小时，会出现特殊的问题。进一步完善的理论将讨论通过考虑屏蔽的影响，这可能是一种机制的势垒高度降低，除了众所周知的负亲和力的类金刚石碳系统。与碳场发射体的实验数据比较表明，本文发现的增强电流可以解释最近在碳基样品中观察到的强场发射。