场致发射

场致发射
场致发射,也称为电子场致发射或冷发射,是在电极表面处的外加强电场的作用下,电子从电极表面逸出的现象。这种现象不仅发生在固体表面到真空中,也可以从固体或液体表面、真空、流体或任何绝缘或弱导电电介质中发生。场致发射的电子流密度与电极材料的性质、电场强度和电极表面的光滑度相关。场致发射是真空击穿和放电这一不良现象的主要来源,同时也有诸如构建高分辨率电子显微镜的强电子源或电荷中和器等应用。

介绍

场致发射或冷发射是在电极表面处的外加强电场的作用下,电子从电极表面逸出的现象。这种现象可以发生在固体或液体表面、真空、流体(例如空气)或任何绝缘或弱导电电介质中。电子从半导体的价带到导带的场致促进(齐纳效应)也可以看作是场发射的一种形式。场致发射的电子流密度与电极材料的性质、电场强度和电极表面的光滑度相关。场致发射论对真空间隙所以能发生击穿的解释是间隙电场能量集中,在电极微观表面的突出部分发生电子发射或蒸发逸出,撞击阳极使局部发热,继续放出离子或蒸汽,正离子再撞击阴极发生二次发射,相互不断积累,最后导致间隙击穿。
著名的Fowler-Nordheim场发射电流I表达式为:
I=AE^2e^(-B/E)