[發明專利]場發射電子源及其用途與真空電子器件及裝置有效
| 申請號： | 201811310965.5 | 申請日： | 2018-11-05 |
| 公開（公告）號： | CN109473326B | 公開（公告）日： | 2020-12-11 |
| 發明（設計）人： | 洪序達;葛永帥;梁棟;石偉 | 申請（專利權）人： | 中國科學院深圳先進技術研究院 |
| 主分類號： | H01J1/02 | 分類號： | H01J1/02;H01J35/04;H01J23/02 |
| 代理公司： | 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316 | 代理人： | 吳乃壯 |
| 地址： | 518000 廣東省深圳*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 發射 電子 及其 用途 真空 電子器件 裝置 | ||
1.一種場發射電子源，其特征在于，包括絕緣且間隔設置的：
陰極，
增益極，與所述陰極相對設置，包括金屬電極層以及形成于所述金屬電極層上的增益層，所述金屬電極層的厚度為10～30nm，所述增益層的厚度為10～30μm，
柵極，設置于所述陰極和增益極之間；
其中，所述金屬電極層位于所述柵極與所述增益層之間，所述增益層為半導體材料，所述半導體材料的二次電子發射系數≥3，所述半導體材料的電阻率為：1×1010～3×1012Ω·m。
2.根據權利要求1所述的場發射電子源，其特征在于，所述半導體材料的電阻率為5×1010～1×1012Ω·m。
3.根據權利要求1所述的場發射電子源，其特征在于，所述半導體材料的電阻率為1×1011～1×1012Ω·m。
4.根據權利要求1所述的場發射電子源，其特征在于，所述半導體材料為金剛石、氧化鎂或氮化鎵。
5.根據權利要求1所述的場發射電子源，其特征在于，所述增益層的自由端表面經氫化處理。
6.根據權利要求1所述的場發射電子源，其特征在于，所述金屬電極層的厚度為12～28nm所述增益層的厚度為12～28μm。
7.根據權利要求1所述的場發射電子源，其特征在于，所述金屬電極層的厚度為14～26nm，所述增益層的厚度為14～26μm。
8.根據權利要求1所述的場發射電子源，其特征在于，所述金屬電極層包括銅片、鐵片、鈦片或鉬片。
9.根據權利要求1-8任一項所述的場發射電子源，其特征在于，所述陰極包括導電基板和形成于所述導電基板上的場發射材料層，所述場發射材料層為碳納米管、碳納米纖維、石墨烯、氧化鋅納米管或二氧化鈦納米管中的至少一種。
10.根據權利要求9所述的場發射電子源，其特征在于，所述場發射材料層以陣列結構形成于所述導電基板表面。
11.根據權利要求10所述的場發射電子源，其特征在于，所述場發射材料層利用化學氣相沉積方法制備得到。
12.根據權利要求10所述的場發射電子源，其特征在于，所述導電基板包括金屬片或導電玻璃或涂覆金屬涂層的硅片。
13.一種真空電子器件，其特征在于，包括權利要求1-12任一項所述的場發射電子源。
14.權利要求1-12任一項所述的場發射電子源在真空電子裝置中的用途。
15.一種真空電子裝置，其特征在于，包括權利要求1-12任一項所述的場發射電子源。
16.根據權利要求15所述的真空電子裝置，其特征在于，所述真空電子裝置包括X射線儀、微波管或太赫茲管。
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