電子發射材料

電子發射材料是指吸收一定能量，使得電子脫離原子核的束縛而被發射出原子的材料，電子發射材料按激發方式的不同可分為光電子發射材料、熱電子發射材料和二次電子發射材料。受強電場作用產生髮射的材料稱為場致電子發射材料。

基本介紹

• 中文名：電子發射材料
• 外文名：electron—emitting material
• 拼音：diàn zǐ fā shè cái liào 
• 學科：電機工程
• 分類：光電子、熱電子、二次電子、場致
• 影響因素：溫度、pH、顆粒大小

簡介

物質內部的導電電子同外部真空之間，存在著一種物體所固有的所謂逸出功勢壘。為了克服此位能勢壘，向外發射的電子所需能量，大體可採用三種方法提供。即：光激發、熱激發和加速的電子轟擊。但在電子發射機理上，三者互有聯繫。此外，還有利用強電場激發電子克服位能勢壘的方法也被套用到生產工藝中。

分類

1）光電子發射材料

這種材料由於受光的照射而發射電子。愛因斯坦引出光子的概念來解釋光電子的最大動能與入射光頻率的關係，該關係認為光的頻率或波長決定電子的最大動能，增加光強只增加光電子數，其動能不會增加。並且只有當量子的能量ν超過功函式φ時電子才會發射出來。因此，要得到長波回響的光電子發射效應，光陰極(電子發射表面)必須具有低的功函式。

2）熱電子發射材料

這種材料在加熱一定程度後，能從其表面發射電子。任何電子管、微波管和毫米波管的心臟都是電子源，一般稱陰極。目前，用於電子器件的陰極可分為兩大類，即一次發射體和二次發射體，電子管的功能直接與陰極的選擇密切相關。隨著高真空技術和製造工藝的進步，電子發射體的發展也很快。

3）二次電子發射材料

這種材料，當其表面受電子轟擊時就發射電子。轟擊物體表面的電子稱作初電子，發射出的全部電子統稱為二次電子(包括反射的初電子）。

4）場致電子發射材料

這種陰極，在外界強電場作用下，電子能從物質表面射入真空。場致發射現象是由於量子力學的隧道效應使電子穿過表面勢壘所致，亦稱冷發射。

製備方法

以霓虹燈電子發射材料為例，說明電子發射材料的製備方法

將摩爾比為1的氫氧化鋇（含8個結晶水）和氫氧化鍶（含8個結晶水）粉末，按0.56：1的摩爾比在純水中混合，使液溫恆定在50℃±5℃下攪拌，液體中的氫氧化物呈懸浮狀態。一邊攪拌一邊向溶液中吹入二氧化碳，反應便產生白霧狀的懸浮物，在反應過程中液體的pH值初始低，兩個半小時後pH值穩定到6.5，然後將霧狀沉澱的碳酸鹽粉末過濾、研磨、分選，用通常燒結爐中燒結的方法製成電子發射材料。

影響因素

顆粒直徑、化學活性、溫度、pH