基于碳纳米管硅柱复合阴极的高亮度电子源研究

【作者】 李孟杰； 肖梅； 尹现升； 钱晓晶； 张晓兵；

【机构】 东南大学电子科学与工程学院；

【摘要】 在高亮度电子源应用中,扫描速度和单个像素的亮度成反比,束流高能缩短电子束的扫描时间^[1-3],为了缩短电子束的扫描时间,进而提高设备的工作效率,需要在保证高分辨能力前提下,提高设备的电子束电流,因此,要求电子源同时满足大电流和高亮度需求^[3-4]。本文结合微加工工艺,设计并制备了11×11的阵列式的碳纳米管-硅柱复合结构阴极,当电场强度达到4.5 V/μm,其电流密度高达7 A/cm²,在持续工作状态下,对于不同的电场强度,阴极均表现出优异的发射稳定性。通过栅孔对阴极束流的过滤,最终电子束电流为29.2μA时,电子束发射立体角为0.073 sr,虚源半径为8.11 nm,其约化亮度值达到1.39×10⁹ Am^-2sr^-1V^-1。大电流且高亮度电子源有望应用于电子束曝光技术、电子束检测等领域。更多还原