【场致发射电子器件数值模拟】金铎.pdf

摘要 Fowler-Nordheim公式。利用有限单元法对真空微电子器件进行电特性数值模拟。数值模拟的结果与Spindt等人的实验结果进行比较,发现实验结果往往比根据F-N公式计算的结果大很多,说明这一理想化的公式因,具体地分析了锥体尖端微细结构对逸出功函数、电场强度和有效发射面积的影响,并对F-N公式提出了合理的定量修正方法。利用修正公式讨论了场致发射特性与Spindt阴极物理结构参数的关系,并计算了尖端电场强度、场致发射电流密度分别随锥体尖端的曲率半径、锥体半角度、栅孔半径和锥体高度的改变的变化曲线。

目第-章概述.第二章金属的场致电子发射 S2引言 S2金属场致发射理论.S2温度对场致发射的影响,S2金属场致发射的实验验证,第三章有限元法的基本原理 S3有限元法的优越性.S3有限元法的具体应用,第四章Spindt阴极的数值模拟 S4模拟方法 S4模拟结果.S4有效发射面积的讨论.S4微尖表面凸起的影响.S4关于结构参数的讨论.总结.致谢.参考文献.

第一章概述及场发射材料本身的研究构成了真空微电子学的主要研究方向.场致发射平面显示器件(FED)近年来成为研究的热点之一,它具有平面超薄、重量轻、功耗低的优点,在分辨率、响应速率及彩色显示方面比目前使用的显示器件更具优越性,使其有可能发展成为21世纪最重要的显示器件。另外真空微电子管具有整体尺寸极其微小,电子源是冷阴极,发射电流密度高的特点,能够实现兆赫级放大器件或超高速器件,并且耐高温,耐辐射,由于这些优点,真空微电子管是近年来正在发展的新兴器件。