Проектирование специализированных СБИС. Рындин Е.А. - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

15
~ 10
12
А/см
2
. Но только небольшая доля этих электронов вылетает из металла,
поскольку лишь немногие из них имеют избыток энергии над уровнем Ферми,
равный работе выхода - 2 - 5 эВ. Плотность тока эмиссии в данном случае
вычисляется по формуле Ричардсона - Дэшмена
j = AT
2
exp(-eϕ/(kT)), (25)
где А - постоянная, зависящая от типа металла; ϕ - работа выхода.
Яркость источника определяется формулой Ленгмюра
β = jeU/(πkT), (26)
где U - ускоряющее напряжение [4].
Приведенное ранее выражение (23) для яр-
кости наглядно отражает смысл этой величины, а
выражение (26) более удобно для практического
вычисления ее значений.
В случае автоэмиссионного источника, катод
находится в электрическом поле с высокой на-
пряженностью (порядка 10
7
В/см). При этом ши-
рина и высота потенциального барьер а уменьша-
ются и электроны вследствие туннельного эффек-
та эмиттируют в вакуум. Влияние температуры
катода в этом случае незначительно.
На рис. 9 схематически изображена конст-
рукция трехэлектродной электронной пу шки с термоэмиссионным катодом.
Обычно катод представляет собой нить диаметром 0,1 мм из вольфрама (W)
или гексаборида лантана (LaB
6
). Он окружен фокусирующим электродом (ци-
линдром Венельта) с отверстием диаметром 1 - 2 мм. Вершина катода распо-
ложена в плоскости основания цилиндра или несколько позади нее. Анод име-
ет положительный по отношению к катоду потенциал и отверстие для выхода
электронного луча. На цилиндр Венельта подается отрицательное смещение
при помощи резистора в цепи катода. Потенциал анода равен потенциалу
заземленного корпуса электронно-лучевой установки [5].
На рис. 10 приведена конструкция трехэлектродной электронной пушки с
автоэмиссионным катодом. Катод представляет собой монокристалл вольф-
рама (W) с радиусом закругления острия 0,1 мкм. На анод подается высокое
напряжение (порядка 20 кВ), в результате чего напряженность электрического
поля вблизи острия катода достигает значения около 10
7
В/см, и электроны
эмиттируют с поверхности острия. При этом анод обладает свойством вогну-
той электростатической линзы, рассеивающей электронный луч. Поэтому для
его фокусировки используют второй анод. Такой точечный источник электро-
нов характеризуется высокой яркостью - 10
8
А/(см
2
ср). Плотность тока авто-
Рис. 8. Работа выхода
электронов

Страницы