Физическая энциклопедия - автоэлектронная эмиссия

(туннельная эмиссия, полевая эмиссия), испускание эл-нов проводящими твёрдыми и жидкими телами под действием внеш. электрич. поля высокой напряжённости E(=107 В/см) у их поверхности. Механизм А. э.туннельное прохождение эл-нов сквозь потенц. барьер на границе проводник непроводящая среда (см. ТУННЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ). Наиболее полно изучена А.

э. металлов в вакуум. Плотность тока А. э. в этом случае определяется приближённой ф-лой: к-рая хорошо описывает А. э. в интервале j от 10-5 до 107 А/см2. Здесь Ф=еj работа выхода эмиттера (j потенциал работы выхода, е заряд эл-на). Характерные св-ва А. э.: высокие j (до 1010 А/см2) и экспоненциальная зависимость j от Е и Ф. При j>106 А/см2 могут наблюдаться отклонения зависимости lgj=f(1/E) от линейной, что связывают с влиянием объёмного заряда или же с особенностями формы потенц. барьера. При j=108-1010 А/см2 А.

э. может перейти в вакуумный пробой с разрушением эмиттера. Этот переход сопровождается интенсивной, т. н. взрывной электронной эмиссией. А. э. слабо зависит от темп-ры Т, малые отклонения от зависимости (*) с ростом Т пропорц. T2, С дальнейшим ростом Т и понижением Е т. н. термоавтоэлектронная эмиссия переходит в термоэлектронную эмиссию, усиленную полем за счёт Шоттки эффекта.

Энергетпч. спектр эл-нов, вылетающих из металла в случае А. э., весьма узок (полуширина =0,1 эВ). Форма спектра чувствительна к распределению эл-нов по энергиям внутри эмиттера, а также к наличию примесей на его поверхности. Для А. э. полупроводников характерны внутр. ограничения j, связанные с меньшей концентрацией эл-нов, дополнит.

влияние поля на j из-за проникновения поля в ПП, а также термои фоточувствительность ПП, влияющая на j. Автоэмиттеры (холодные катоды) имеют большую кривизну поверхности (острия, лезвия, выступы и т. п.). Анод, совмещённый с люминесцирующим экраном, превращает одноострийный автоэмиссионный диод в эмиссионный безлинзовый электронный микроскоп (проектор). .