气体对氮化钽热场阴极发射特性的影响

摘要

氮化钽(Ta_2N)热场发射阴极有低、高两种发射状态。在这种阴极不馈有电压也不加温情况下,于一定时间内分别曝露于氧、氮、氧等微量气体中,实验结果表明这对其场发射特性无明显影响。在馈有电压并加温到1290℃以上情况下,当注入气体分压强达10^(-4)Pa量级时,气体种类不同,氧化钽场阴极的特性有不同的变化:对于氧,其场发射电流变化最大,并在场发射图象中增添出现了两个相应于(100)和(010)等晶面发射的“氧特征点”,其亮度超过了相应于(111)、(112)等晶面的亮点;对于氮,场发射电流约有20%的增高,场发射图象也略有变化,但仍以(111)等晶面发射为主;对于氢,场发射电流和图象均无明显改变。最后,还对气体影响氮化钽热场阴极发射特性的机理进行了讨论。