Электростатическая (автоэлектронная) эмиссия

Опыт показывает, что и при сколь угодно низкой температуре, но в сильных электрических полях, порядка 108¸109 В/м, наблюдается автоэлектронная эмиссия, быстро возрастающая с увеличением напряженности поля.

Автоэлектронной эмиссией называют эмиссию электронов, обусловленную наличием у поверхности катода сильного ускоряющего электрического поля.

Внешнее ускоряющее электрическое поле, снижая потенциальный барьер на величину

,

увеличивает эмиссионный ток. При очень высокой напряженности электрического поля у поверхности катода потенциальный барьер может снизиться настолько, что его вершина окажется на одной высоте с уровнем Ферми. При этом должна наблюдаться электронная эмиссия из холодного металла. Заменив в уравнении Dj на jэфф, можно рассчитать критическую напряженность электрического поля:

Например, для эВ получаем В Электростатическая (автоэлектронная) эмиссия/м, а в действительности на практике В/м. Не учитывается просачивание электронов сквозь барьер. Не учитывается сужение барьера под действием внешнего электрического поля.

Дело в том, что при автоэлектронной эмиссии формируется узкий потенциальный порог, сквозь который электроны могут туннелировать за счет чисто квантовомеханического эффекта. Такие переходы сквозь барьер совершаются без затраты электронами работы. Возможность туннельных переходов объясняется волновыми свойствами электронов.

Упрощенная формула для предельной плотности тока jАm автоэлектронной эмиссии из металла:

Так как jэфф порядка нескольких электрон-вольт, то предельная плотность тока автоэлектронной эмиссии может быть более 1010 А/см2.

Достоинства автокатодов: 1) отсутствие накала, следовательно, безынерционность; 2) очень Электростатическая (автоэлектронная) эмиссия высокие плотности тока; 3) малые размеры катода; 4) малый разброс эмиттированных электронов по энергиям; 5) высокая крутизна вольт-амперной характеристики. Основные недостатки: 1) высокие напряжения, 2) нестабильность тока.


documentahlxdnt.html
documentahlxkyb.html
documentahlxsij.html
documentahlxzsr.html
documentahlyhcz.html
Документ Электростатическая (автоэлектронная) эмиссия