氧化硅水平隧穿结电子源及其应用

电子源是真空电子设备的核心部件,片上微型电子源是实现微型化、片上化真空电子器件的关键和基础。氧化硅水平隧穿结电子源是本课题组近几年发展的一种新型片上微型电子源,其具有发射效率高、发射电流密度大、工作电压低、能耐受粗真空和时间响应快等优点,展现出较大的应用潜力。文章将从电子发射微观过程及理论模型、阵列化集成以及在真空电子器件中的应用三个方面系统介绍氧化硅水平隧穿结电子源,并对本课题组在该方向上所做的工作进行梳理与总结。

基于氧化硅隧穿电子源的高压力微型电离真空传感器

微型电离真空传感器在微小空间和特殊范围的压力探测中有着非常重要的应用。然而,之前的微型电离真空传感器存在或体积大或工作电压高或能耗高等缺点。以新型氧化硅隧穿电子源为阴极制备了一种高压力微型电离真空传感器,该传感器结构紧凑、加工简单、体积微小,仅为15 mm×15 mm×2 mm(长×宽×高),工作电压低、探测量程宽、探测压力上限高。实验结果显示,传感器在3.50×10^(-2)~1.02×10^(2) Pa压力范围内具有很好的线性响应。研究为解决传统电离真空传感器和皮拉尼真空传感器在此压力范围内探测不准确的问题提供了一种可行的方案,有望推动电离真空传感器在更多重要领域应用。