深紫外激光光发射与热发射电子显微镜在热扩散阴极研究中的应用∗

任峰 阴生毅 卢志鹏 李阳 王宇 张申金杨峰 卫东

深紫外激光光发射与热发射电子显微镜在热扩散阴极研究中的应用∗

任峰1)2)阴生毅1)†卢志鹏1)2)李阳1)王宇1)张申金3)杨峰3)卫东4)

1)(中国科学院电子学研究所,高功率微波源与技术实验室,北京 100190)
2)(中国科学院大学,北京 100039)
3)(中国科学院理化技术研究所,功能晶体与激光技术重点实验室,北京 100190)
4)(北京中科科仪股份有限公司,北京 100190)

深紫外激光,光发射电子显微镜,热发射电子显微镜,扩散阴极

1 引 言

热扩散阴极是目前电真空器件领域应用最广泛的一类阴极[1,2].针对热扩散阴极表面的研究是热扩散阴极研究中一个重要的分支[3−12].20世纪80年代研究者就指出采用高分辨的发射式电子显微镜对阴极表面热电子发射进行研究,有助于深入理解电子发射机理[13,14].然而,对热扩散阴极表面的发射状态的分析,特别是局部发射微区的精确定位以及发射特征分析,一直都难以进行.首先,热扩散阴极的激活温度一般需要达到1150◦C,并在高真空环境下保持一段时间,大部分的常规表面分析仪器无法在系统内完成此任务;其次,具备阴极激活条件的热发射电子显微镜(TEEM)由于缺乏精密电子光学系统设计和先进的制造技术,其空间分辨率不够,只能得到几十到几百倍的表面热电子发射图像,因此同样无法获得发射点或发射微区在阴极表面的精确位置和微观发射特征.

为了搞清热扩散阴极热电子发射微区的准确位置和……