原子尺度场发射点电子源的表征方法
场发射(FE)电子源被制作至接近原子尺度,以实现电子显微镜、电子束检测和光刻技术所需的最高空间分辨率及稳定发射。目前学界尚未就如何利用FE电流-电压数据推算表观发射面积(预测某些束流特性的关键参数)达成统一方法。虽然1956年Murphy和Good(MG)提出的理论比1920年代Fowler-Nordheim(FN)等人的理论更具物理准确性,但许多研究者仍采用简化FN理论分析实验数据。本研究提出了一种基于场离子-场发射电子显微镜(FIM-FEM)的表观发射面积实验测定方法。FIM-FEM法与MG理论分析结果的发射面积差异因子为7.4,而与简化FN理论分析的差异高达25倍,证实MG理论更适用于FE数据分析。该结果可推导出源能量展宽、降低亮度及发射效率等关键指标。研究团队提供了可下载程序辅助分析。该工作为表征FE电子源(尤其是现有基于绘图数据分析方法不适用的原子尺度冷阴极)提供了一种新型实验方法。
量科快讯
1 天前
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