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纳米制造技术的最新进展使得人们能够制造出具有纳米级自由空间间隙的真空电子器件。这些纳米电子器件具有冷场发射和通过自由空间传输的优势，例如高非线性和对温度和电离辐射的相对不敏感性，同时大大减少了占用空间，增加了工作带宽并降低了每个器件的功耗。此外，平面真空纳米电子器件可以很容易地以类似于典型的微纳米级半导体电子器件的规模进行集成。然而，这些器件中不同电子发射机制之间的相互作用尚不清楚，其他人已经注意到它们与纯 Fowler-Nordheim 发射不一致。在这项工作中，我们系统地研究了平面真空纳米二极管的电流-电压特性，这些二极管的曲率半径为几纳米，发射极和集电极之间有自由空间间隙。通过研究由两种不同材料制成的几乎相同的二极管在不同环境条件（如温度和大气压）下的电流-电压特性，我们能够清楚地分离出单个器件中的三种不同发射模式：肖特基、福勒-诺德海姆和饱和。我们的工作将实现对真空纳米电子器件的稳健而准确的建模，这对于需要能够在极端条件下运行的高速、低功耗电子器件的未来应用至关重要。
平面纳米真空发射器的电子发射模式
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