文档名：微型热阴极性能及理论分析
摘要：为了满足高频段真空器件对阴极提出大电流密度、小电子注尺寸的需求,本文利用聚焦离子束刻蚀技术在通过双离子束辅助沉积技术沉积了锆抑制膜的浸渍钪酸盐阴极表面上制备出发射面直径为100μm的微型阴极.实验结果显示:沉积的锆抑制膜在370h内有效抑制了阴极的电子发射;当温度为950℃,其发射面的平均电流密度可达到43A/cm2;当温度为1000℃时,发射区域平均电流密度为58A/cm2,但抑制区有了轻微发射.为了深入研究阴极微型发射区域的电子发射机理并揭示阴极抑制膜层抑制性能的原因,本文利用第一性原理建立了不同氧原子(O)吸附位以及不同钡原子(Ba)覆盖度的Ba-Sc-O-W原子结构模型和抑制膜层的Zr-Ba-Sc-O-W原子结构模型.研究发现:氧原子吸附的顶位Ba-Sc-O-W发射表面的功函数下降至1.497eV,与钪酸盐阴极有效功函数为1.41eV实验测试结果较为相近;随着温度的升高,阴极发射能力增强,但活性物质与Zr结合形成的Zr-Ba-Sc-O-W结构使抑制层抑制性能有所降低(Zr的功函数为4.05eV,Zr-Ba-Sc-O-W计算所得功函数为3.348eV).
作者：张敏 杨鹏云 张珂 高玉娟 孟维思Author：ZHANGMin YANGPeng-yun ZHANGKe GAOYu-juan MENGWei-si
作者单位：中国电子科技集团公司第十二研究所,北京100015
刊名：电子学报 ISTICEIPKU
Journal：ActaElectronicaSinica
年，卷(期)：2023, 51(6)
分类号：TN1O462.1
关键词：微型阴极 电子发射 电流密度 抑制膜 原子结构模型
Keywords：miniaturethermioniccathode electronemission currentdensity anti-emissioncoating atomicstructuralmodel
机标分类号：TN32TM911.4TN12
在线出版日期：2023年9月8日
基金项目：微型热阴极性能及理论分析[
期刊论文] 电子学报--2023, 51(6)张敏 杨鹏云 张珂 高玉娟 孟维思为了满足高频段真空器件对阴极提出大电流密度、小电子注尺寸的需求,本文利用聚焦离子束刻蚀技术在通过双离子束辅助沉积技术沉积了锆抑制膜的浸渍钪酸盐阴极表面上制备出发射面直径为100μm的微型阴极.实验结果显示:沉积...参考文献和引证文献
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