推导了采用负电子亲和力 NEA 金刚石发射极电极的真空热电子能量转换装置 TEC 的空间电荷限制输出电流模式的理论。该理论通过假设电子表现为无碰撞气体并自洽地求解 Vlaslov 方程和泊松方程而发展。讨论了该理论的特殊情况。执行计算以在各种条件下模拟具有氮掺杂金刚石发射极材料的 TEC。结果表明,NEA 材料在输出功率和效率方面优于类似的正电子亲和力材料,因为 NEA 降低了发射极的静电边界条件,从而减轻了负空间电荷效应。© 2009 美国真空学会。DOI:10.1116/1.3125282
宽带隙半导体有可能表现出负电子亲和势 (NEA)。这些材料可能是冷阴极电子发射器的关键元素,可用于平板显示器、高频放大器和真空微电子等应用。结果表明,表面条件对于获得负电子亲和势至关重要。在本文中,角度分辨紫外光发射光谱 (ARUPS) 用于探索金刚石和 AlGaN 表面的影响。紫外光发射在表征电子发射方面的价值在于该技术强调了发射过程的影响。为了充分表征电子发射特性,还需要采用其他测量方法,例如场发射的距离依赖性和二次电子发射。最近,这些测量方法已用于比较 CVD 金刚石膜的特性。[l] 半导体的电子亲和势定义为将电子从导带最小值移到距离半导体宏观较远的距离(即远离镜像电荷效应)所需的能量。在表面,该能量可以示意性地显示为真空能级与导带最小值之间的差异。电子亲和力通常不依赖于半导体的费米能级。因此,虽然掺杂可以改变半导体中的费米能级,并且功函数会相应改变,但电子亲和力不受以下因素的影响