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硅尖锥冷阴极阵列衬底供应电流一致化排布设计
1
作者
陈阳
黄一峰
佘峻聪
《真空与低温》
2025年第3期354-359,共6页
集成栅极P型硅微尖锥冷阴极阵列具有衬底供应电流受限、发射电流稳定的特点,可作为高性能电子源应用于现代真空电子部件和相关装备中。衬底供应电流在尖锥阵列中的分配均匀性是影响各个尖锥发射电流均匀性及总电流强度的关键因素。基于...
集成栅极P型硅微尖锥冷阴极阵列具有衬底供应电流受限、发射电流稳定的特点,可作为高性能电子源应用于现代真空电子部件和相关装备中。衬底供应电流在尖锥阵列中的分配均匀性是影响各个尖锥发射电流均匀性及总电流强度的关键因素。基于反型层电子输运模型对衬底供应电流在尖锥阵列中的分布进行仿真计算,通过优化设计阴极排布和栅极图案提升衬底电流的供应一致性,为获得高均匀性、高稳定性的大电流场发射电子源阵列提供参考。
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关键词
场致电子发射
集成栅极
P型硅微尖锥阵列
衬底供应电流
反型层电子输运
阴极排布
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职称材料
加热电流对六硼化镧阴极场发射特性影响研究
2
作者
苟明楷
黄凯
+3 位作者
陈程成
赵鹏
唐帅
邓少芝
《真空与低温》
2025年第3期349-353,共5页
与热阴极和肖特基阴极相比,场发射阴极有响应快、电流密度大、能散低等优势,但存在电流不稳定的缺点。在发射过程中保持高温是提升稳定性的一种有效方法,但温度升高也会改变冷阴极电子发射特性,因此研究不同加热电流对冷阴极发射特性的...
与热阴极和肖特基阴极相比,场发射阴极有响应快、电流密度大、能散低等优势,但存在电流不稳定的缺点。在发射过程中保持高温是提升稳定性的一种有效方法,但温度升高也会改变冷阴极电子发射特性,因此研究不同加热电流对冷阴极发射特性的影响对于实际应用具有重要意义。采用聚焦等离子体刻蚀方法制备了六硼化镧纳米锥电子源,并在不同加热温度下对其发射特性进行了研究。通过COMSOL Multiphysics仿真获得了阴极在不同加热电流下的温度,并在不同的加热温度下开展了场发射实验研究,实验结果表明,随着加热电流增大,温度升高,场发射稳定性会显著提升。通过计算发现,由于本实验中最高加热电流对应的温度约为1000 K,其发射机制为场发射,从而仍然能保持低能散和高亮度。该工作将对获取稳定发射的高性能冷阴极点电子源起指导作用。
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关键词
电子源
场发射
冷阴极
六硼化镧
加热电流
稳定性
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职称材料
适用于微聚焦X射线源的微纳结构阳极钼靶热管理:热失稳机制及解决策略
3
作者
刘丰源
沈岩
《真空与低温》
2025年第3期397-404,共8页
透射式X射线源具有辐射输出对称性好、可调谐性高等优势,适用于高精度、高定制化的辐射应用场景。发展基于微纳结构阳极钼靶的透射式X射线源器件有望实现微聚焦的辐射特性并提高其亮度,但靶材的散热问题是制约X射线辐射剂量和亮度的关...
透射式X射线源具有辐射输出对称性好、可调谐性高等优势,适用于高精度、高定制化的辐射应用场景。发展基于微纳结构阳极钼靶的透射式X射线源器件有望实现微聚焦的辐射特性并提高其亮度,但靶材的散热问题是制约X射线辐射剂量和亮度的关键因素。建立了适用于微纳结构阳极钼靶的热响应模型,分析了电子束和透射式靶材结构参数对靶温度分布的影响,最终确定1μm直径、2.6μm厚度为钼靶的最佳结构尺寸,实现了辐射性能和热稳定性间的平衡。为进一步解决热失稳问题,提出了一种采用旋转阳极钼靶交替受激的器件热管理策略。理论计算表明,通过引入额外散热途径,该结构可承受高达282.28 mA/cm^(2)电流密度的电子束轰击,较单个微纳结构钼靶提升了44.45倍。该研究为高性能透射式微聚焦X射线源的开发提供了新思路。
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关键词
X射线
微聚焦
阳极靶
钼微纳结构
热管理
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职称材料
题名
硅尖锥冷阴极阵列衬底供应电流一致化排布设计
1
作者
陈阳
黄一峰
佘峻聪
机构
中山大学
电子与
信息
工程
学院
(
微电子学
院
)
光电
材料与
技术
国家
重点
实验室
广东省
显示
材料与
技术
重点
实验室
出处
《真空与低温》
2025年第3期354-359,共6页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFA1200600)。
文摘
集成栅极P型硅微尖锥冷阴极阵列具有衬底供应电流受限、发射电流稳定的特点,可作为高性能电子源应用于现代真空电子部件和相关装备中。衬底供应电流在尖锥阵列中的分配均匀性是影响各个尖锥发射电流均匀性及总电流强度的关键因素。基于反型层电子输运模型对衬底供应电流在尖锥阵列中的分布进行仿真计算,通过优化设计阴极排布和栅极图案提升衬底电流的供应一致性,为获得高均匀性、高稳定性的大电流场发射电子源阵列提供参考。
关键词
场致电子发射
集成栅极
P型硅微尖锥阵列
衬底供应电流
反型层电子输运
阴极排布
Keywords
field electron emission
integrated gate
p-type Si-tip array
current supply from substrate
inversion electron transport
cathode arrangement
分类号
TB79 [一般工业技术—真空技术]
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职称材料
题名
加热电流对六硼化镧阴极场发射特性影响研究
2
作者
苟明楷
黄凯
陈程成
赵鹏
唐帅
邓少芝
机构
中山大学
电子与
信息
工程
学院
(
微电子学
院
)
光电
材料与
技术
国家
重点
实验室
广东省
显示
材料与
技术
重点
实验室
中国
电子
产品可靠性与环境试验研究所
出处
《真空与低温》
2025年第3期349-353,共5页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFF0719004)
国家自然科学基金项目(62301619)
+3 种基金
广东省重点领域研发计划项目(2022B0303030001)
广州市基础与应用基础研究专题项目(2024A04J4525)
中央高校基本科研业务费(24hytd002)
电子元器件可靠性物理及其应用技术国家级重点实验室专项基金项目(22D03)。
文摘
与热阴极和肖特基阴极相比,场发射阴极有响应快、电流密度大、能散低等优势,但存在电流不稳定的缺点。在发射过程中保持高温是提升稳定性的一种有效方法,但温度升高也会改变冷阴极电子发射特性,因此研究不同加热电流对冷阴极发射特性的影响对于实际应用具有重要意义。采用聚焦等离子体刻蚀方法制备了六硼化镧纳米锥电子源,并在不同加热温度下对其发射特性进行了研究。通过COMSOL Multiphysics仿真获得了阴极在不同加热电流下的温度,并在不同的加热温度下开展了场发射实验研究,实验结果表明,随着加热电流增大,温度升高,场发射稳定性会显著提升。通过计算发现,由于本实验中最高加热电流对应的温度约为1000 K,其发射机制为场发射,从而仍然能保持低能散和高亮度。该工作将对获取稳定发射的高性能冷阴极点电子源起指导作用。
关键词
电子源
场发射
冷阴极
六硼化镧
加热电流
稳定性
Keywords
electron source
field emission
cold cathode
LaB6
heating current
stability
分类号
TB79 [一般工业技术—真空技术]
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职称材料
题名
适用于微聚焦X射线源的微纳结构阳极钼靶热管理:热失稳机制及解决策略
3
作者
刘丰源
沈岩
机构
中山大学
电子与
信息
工程
学院
(
微电子学
院
)
光电
材料与
技术
国家
重点
实验室
广东省
显示
材料与
技术
重点
实验室
出处
《真空与低温》
2025年第3期397-404,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2024YFA1208503)
国家自然科学基金面上项目(62471498)
广东省自然科学基金面上项目(2023A1515011876)。
文摘
透射式X射线源具有辐射输出对称性好、可调谐性高等优势,适用于高精度、高定制化的辐射应用场景。发展基于微纳结构阳极钼靶的透射式X射线源器件有望实现微聚焦的辐射特性并提高其亮度,但靶材的散热问题是制约X射线辐射剂量和亮度的关键因素。建立了适用于微纳结构阳极钼靶的热响应模型,分析了电子束和透射式靶材结构参数对靶温度分布的影响,最终确定1μm直径、2.6μm厚度为钼靶的最佳结构尺寸,实现了辐射性能和热稳定性间的平衡。为进一步解决热失稳问题,提出了一种采用旋转阳极钼靶交替受激的器件热管理策略。理论计算表明,通过引入额外散热途径,该结构可承受高达282.28 mA/cm^(2)电流密度的电子束轰击,较单个微纳结构钼靶提升了44.45倍。该研究为高性能透射式微聚焦X射线源的开发提供了新思路。
关键词
X射线
微聚焦
阳极靶
钼微纳结构
热管理
Keywords
X-ray
microfocus
anode target
molybdenum micro-nanostructure
thermal management
分类号
TB71 [一般工业技术—真空技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
硅尖锥冷阴极阵列衬底供应电流一致化排布设计
陈阳
黄一峰
佘峻聪
《真空与低温》
2025
0
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下载PDF
职称材料
2
加热电流对六硼化镧阴极场发射特性影响研究
苟明楷
黄凯
陈程成
赵鹏
唐帅
邓少芝
《真空与低温》
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
适用于微聚焦X射线源的微纳结构阳极钼靶热管理:热失稳机制及解决策略
刘丰源
沈岩
《真空与低温》
2025
0
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职称材料
已选择
0
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