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带栅极纳米线冷阴极的场增强因子研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN104[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态重点实验室,长春130033, [2]中国科学院研究生院,北京100049, [3]中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,长春130033
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:50072029,50572101)资助的课题.
中文摘要:

场增强因子是体现场发射冷阴极器件性能优劣的重要参数.利用静电场理论给出了一种带栅极(normal-gated)纳米线冷阴极的场增强因子表示式β=k1√N^2·(L-d1)^2+[1/k1+(L-d1)]^2,且进一步分析了几何参数对场增强因子的影响.结果表明,纳米线突出栅孔的部分(L-d1)与栅孔半径越大,则场增强因子越大;而纳米线半径越小,则场增强因子越大;当L远大于d1时满足β∝L/r0.其中N=N1(k1r0)/N0(k1r0),N0(k1r0)和N1(k1r0)分别代表零阶和一阶Neumann函数,k1=0.8936/R,R为栅孔半径,L为纳米线长度,r0为纳米线半径,d1表示阴极与栅极间距.

英文摘要:

 The field enhancement is one of the important factors that indicate the performance of field emission cold cathode devices.It is intimately related to the field emission current density and the threshold voltage of the device.In our paper,the field enhancement factor of a normal-gated field emission nanowire cold cathode model was analytically deduced on the basis of classical electrostatic theory,and it is given by the equation.β=k1√N^2·(L-d1)^2+[1/k1+(L-d1)]^2. The effect of geometrical parameters of the device on the field enhancement factor was explored.The theoretical analysis showed that the larger the length(L-d1)of nanowire above the gate and the gate hole radius,the larger the enhancement factor is;but the larger the nanowire radius,the smaller the enhancement factor is.When the L is much larger than d1,the enhancement factor satisfies the relation.β∝L/r0,for which N=N1(k1r0)/N0(k1r0),N0(k1r0)and N1(k1r0)are both Neumann functions and k1=0.8936/R.R,L,r0 and d1 are the gate hole radius,the nanowire length,the nanowire radius and the gate-cathode distance,respectively.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876