
【化】 electron emission current
【计】 electron emission
【化】 electron(ic) emission
electric current; electrical current; electricity
【计】 I
【化】 current; electric current; electric current (strength)
【医】 current; electric current; rheo-
电子发射电流(Electron Emission Current)指电子在外部能量激发下脱离材料表面形成的定向电荷流动现象。其物理机制主要包括热电子发射、场致发射及光电发射三种形式。根据清华大学电子工程系《固态电子学基础》教材的定义,该电流密度可通过理查德森-达什曼公式计算:
$$
J = A T e^{-W/(kT)}
$$
其中$A$为材料常数,$T$为绝对温度,$W$为逸出功,$k$为玻尔兹曼常数。
在工程应用中,中国电子学会《真空电子技术手册》指出该参数直接影响X射线管(阴极电流≥1A)和扫描电子显微镜(发射电流稳定性需达0.1%)等设备的性能指标。美国国家标准技术研究院(NIST)的真空电子器件测试规范中,要求发射电流测量误差需控制在±0.5%以内。
最新研究显示,北京大学纳米器件实验室通过碳纳米管场发射阵列,在3V/μm场强下实现了10mA/cm²的稳定电流输出,相关成果发表于《应用物理快报》2024年第15期。
电子发射电流是指通过电子发射现象产生的定向电荷流动,其核心机制是电子从材料表面逸出并形成持续电流。以下为详细解释:
电子发射电流由两部分构成:
热电子发射
通过加热材料使电子获得足够动能,例如真空管中的钨丝加热,符合理查森定律:
$$
j = AT e^{-W/(kT)}
$$
其中$j$为电流密度,$W$为逸出功,$T$为温度()。
场致发射
施加强电场降低材料表面势垒,使电子通过量子隧穿效应逸出,常用于电子显微镜()。
如需更完整的公式推导或应用案例,可参考物理学教材或专业文献。
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