Катод Спиндта

    Дисциплина: Химия и физика
    Тип работы: Курсовая
    Тема: Катод Спиндта

    Саратовский государственный университет
    Им. Н.Г.Чернышевского
    Курсовая работа
    Катод Спиндта.
    Кафедра Прикладной физики
    Научный руководитель:
    Мухамедов Р.Ф.
    Выполнил студент 5 курса
    535гр. Физ. Факультета:
    Ярославкин Ю.А.
    САРАТОВ 2001.
    Содержание:
    Введение.
    Автоэлектронная эмиссия.
    Тонкоплёночные автоэмиссионные катоды. Технология и особенности протекания эмиссионных процессов.
    Технология изготовления катодов Спиндта.
    Плотность упаковки эмиттеров.
    Время жизни.
    Заключение.
    Список литературы.
    Введение:
    Стремительное развитие деловой жизни и появление новейших цифровых информационных технологий
    и устройств отображения информации заставляют разработчиков третьего тысячелетия совер-шенствовать способы
    отображения и передачи информации
    Вакуумная микроэлектроника во многом определила пути реализации самых смелых идей в использовании информационного
    пространства. Современного пользователя невозможно представить без компьютера и программ, на базе которых строятся современные исследования, разработки и
    использование мирового информационного пространства, позволяющего двигать науку
    Конечно, историю науки пишут сами люди науки. Поэтому никак не избежать субъективного подхода к изложению дате
    одних и тех же фактов, к подбору «значительных событий», к оценке значительности
    того или иного специалиста, той или иной работы для развития научного направления: ведь есть пророни своем отечестве
    о которых не знают в отечествах других
    Основной доклад на первой международной конференции по вакуумной микроэлектроники сделал Айвор
    Броди – один из основоположников этого направления. По мнению Броди вакуумная микроэлектроника приобрела большое
    значение благодаря двум факторам общего характера:
    Как же по Айвору Броди развивалась вакуумная микроэлектроника? Он выделяет четыре основных пути её развития, которые привели к сегодняшнему
    состоянию.
    В начале 20-х годов нашего столетия пробой заявил о себе в периодических срывах трансатлантических радиопередач, осуществляемых с помощью высоко мощных ламп Маркони.
    Госслинг, работавший у Маркони, исследовал этот эффект и в 1926 году опубликовал работу, в которой высказал гипотезу, что пробой вызывается электронами с выпуклостями на вольфрамовом
    стержневом катоде. Эти выпуклые неоднородности взрывались, вызывая пробой. Как пишет Броди, обсуждение этих результатов с профессором Фаулером из Кембриджского университета привело к
    Нордгейму, получившему средства на исследования, и, в конечном счете, к уравнению Фаулера – Норд гейма. Открытие того, что электроны могут вылетать с холодных катодов под действием
    электрических полей с высокой напряжённостью, вызвало множество проектов приборов, но прошло более сорока лет, прежде чем что-то получилось.
    Настоящая работа посвящена особенностям технологии изготовления катодов Спиндта , основанная на методе создания решеток автокатодов, с
    использованием тонкопленочной технологии и электронно-пучковой литографии.
    Решетки автоэмиссионных катодов, изготовленных из монокристаллов кремния с применением тонких металлических пленок, обладают техническими характеристиками, позволяющими их широкое
    применение в плоских дисплеях, сканирующих микроскопах и т.п.
    Автоэлектронная эмиссия.
    Автоэлектронная эмиссия (АЭ) - физическое явление, состоящее в том, что электроны покидают твёрдое тело, в котором они находятся в качестве свободных носителей
    заряда (это может быть металл или полупроводник), под действием сильного электрического поля, приложенного к поверхности. В случае автоэлектронной эмиссии электроны преодолевают
    потенциальный барьер на поверхности тела не за счет кинетической энергии теплового движения, а путем специфического квантового явления – туннельного эффекта.
    В простейшем случае туннельный эффект заключается в том, что микроскопическая частица, первоначально находившаяся по одну сторону потенциального барьера (то есть
    области
    пространства, для которой полная энергия частицы
    превышает её потенциальную энергию
    сх), может с конечной вероятностью быть обнаружена по другую сторону барьера.
    Туннельный
    эффект является чисто квантовым феноменом и для него отсутствует аналог в классической механике. Согласно Ньютновской механике частица с массой
    не может находиться внутри потенциального барьера, поскольку из уравнения для полной энергии следует,
    что соотношение
    импульсом.
    Неопределённости
    где
    эрг
    постоянная Планка.
    Согласно этому принципу, слагаемые в правой части уравнения (1) не имеют одновременно определённых значений и могут отличаться от своих средних значений. Поэтому имеется конечная
    вероятность обнаружить квантовую частицу в запрещённой зоне с точки зрения классической механики области.
    Туннельный эффект был одним из первых квантовых явлений, предсказанных после создания в 1926 году Э. Шредингером волновой механики. По всей видимости, первое
    свидетельство его существования можно найти в статье Л. И. Мандельштама и М. А. Леонтовича, которые рассматривали решение уравнения Шредингера для
    модельного потенциала ангармонического осциллятора вида
    при
    Волновая функция, описывающая свободное движение частицы слева от потенциала (при
    a). При этом, когда энергия частицы близка к значениям дискретных уровней энергии внутри потенциальной ямы, амплитуда волновой функции справа от нее резко возрастает. Это
    явление на современном языке носит название резонансного прохождения через потенциальный барьер.
    В 1928 году Г. Гамов с помощью туннельного эффекта объяснил явление
    - радиоактивности тяжёлых ядер, и в том же году Фаулер и Норд гейм построили теорию холодной эмиссии из поверхности металлов. Туннельный эффект лежит в основе
    объяснения таких явлений, как слияние лёгких ядер при термоядерных реакциях, работы сверхпроводящего перехода Джозефсона и туннельного диода. Именно Фаулер вместе с Нордгеймом в том же
    1928 году построили теорию холодной эмиссии (автоэлектронной эмиссии) с поверхности металлов.
    На рис.1 приведен график потенциальной энергии электрона вблизи границы металл – вакуум при отсутствии внешнего поля и при наличии слабого и сильного внешних
    полей в зависимости от расстояния от поверхности металла.
    Уровень Ферми.
    Энергетические урони,
    заполненные электро-
    нами.
    металл
    вакуум
    случаям отсутствия внешнего
    поля, слабому полю и
    сильному полю:
    d-ширина
    барьера. По мере увеличения
    внешнего положительного
    барьер электронов,
    подлетающих к нему со
    стороны металла.
    Иными словами ,
    увеличивается число
    Рис.1
    Поверхностный потенциальный барьер на границе
    раздела металл–вакуум.
    электронов, проходящих через барьер, то есть ток автоэмиссии. Подчеркнем, что в случае автоэмиссии с поверхности металла, электрическое поле не проникает в глубь него и не влияет на
    движение электронов в металле. Роль внешнего поля сводиться только к изменению формы потенциального барьера, уменьшению его высоты и ширины.
    Тонкопленочные автоэмиссионные катоды
    Технология и особенности протекания эмиссионных
    процессов.
    Исключительно важной для всего развития вакуумной м...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены