- работа выхода – энергия необходимая для вырывания с уровня Ферми одного электрона за предел эмиттера. Работа выхода зависит от материала эмиттера.

Прозрачность барьера D – отношение количества электронов прошедших барьер к количеству электронов упавших на барьер.

Радиус катода , расстояние анод-катод R, j – плотность тока.

5. Расчет электрофизических параметров автоэмиссионного катода.

Оптимальное рабочее напряжение составляет около 50 В. При этом минимальное напряжение равно 20 В, а max 100 В. При токе в 100 мкА плотность тока имеет порядок 10^4 А/см^2 max 10^8 А/см^2.

Выберем параметры катода: работа выхода из молибдена , радиус закругления катода . Напряженность поля может варьироваться в промежутках 10^9÷10^6 B/cm. Так как конструкция рассматриваемого автоэмиссионного катода выдерживает напряжения со степенью не больше , то поместим катод в поле с напряженностью Е=6*10^7 B/cm. Формула напряженности данной системы , тогда . Найдем плотность автоэмиссионного тока по формуле . Для практических расчетов удобно использовать формулу:

, где

Снижение высоты потенциального барьера .

6. Зависимости характеризующие работу эмиттера.

- функция Нордгейма. Уменьшение работы выхода эмиттера при наличии электрического поля получило название Шоттовского снижения. Аргументом функции является величина , представляющая собой отношение уменьшения работы выхода за счет эффекта Шоттки к работе выхода электрона с данной энергией Ех. При ,

7. Области применения и перспективы дальнейшего применения

катода данного вида.

Микроэлектронные элементы с автоэлектронной эмиссией составили новый класс активных элементов, которые, будучи изготовлены полностью из тугоплавких металлов с использованием технологии изготовления тонких пленок, обладают уникальным сочетание необходимых свойств: малым размером, большей механической прочностью, низкой чувствительностью к изменениям температуры и различным излучениям, высокой степенью стабильности и надежности.

К настоящему времени разработаны пленочные ненакаливаемые катоды на основе автоэлектронной эмиссии из металлов, однако здесь еще предстоит преодолеть ряд конструктивных и технологических трудностей.

Уже сейчас можно ставить вопрос о создании некоторых классов электронных приборов, например на основе катодов из пленок SnO2. Это такие электронные приборы, для функционирования которых несущественна величина шума, также разброс эмитированных электронов по энергиям. Указанные приборы будут иметь целый ряд преимуществ по сравнению с такими же приборами на термокатодах. В системах вакуумной микроэлектроники они, прежде всего, найдут применение в цифровых схемах.

Что касается линейных схем, то здесь необходимо улучшение рабочих параметров пленочных катодов. Нельзя считать, к настоящему времени исчерпаны все потенциальные возможности тонких пленок с точки зрения создания новых типов ненакаливаемых катодов.

8. Используемая литература

1. Елисон М. И. «Ненакаливаемые катоды» Москва «Советское радио» 1974 г

2. Фридрихов С. А. «Физические основы электронной техники» Москва «Высшая школа» 1982 г

3. Шампе Р. «Физика и техника электровакуумных приборов» Москва «Энергия» 1963 г том 1и 1964 г том 2.