Полупроводниковый катод
Cтраница 2
Участок насыщения наиболее ярко выражен у диодов с металлическими катодами и менее выражен у диодов с металл опленочными и полупроводниковыми катодами. Диоды могут работать как в режиме объемного заряда, так и в режиме насыщения. [16]
Различают три основных разновидности термокатодов: катоды из чистых металлов и сплавов; активированные ( пленочные) катоды; полупроводниковые катоды. [17]
Для катодов из чистых металлов срок службы - это время, в течение которого диаметр катода уменьшается на 10 %; для пленочных и полупроводниковых катодов - это время, в течение которого ток эмиссии составляет не менее 80 % номинального значения. [18]
Катоды с термоэлектронной эмиссией подразделяют на три основные группы: 1) катоды из чистых металлов; 2) пленочные катоды; 3) полупроводниковые катоды. [19]
Влияние внешнего ускоряющего поля на термоэлектронную эмиссию особенно сильно проявляется в полупроводниковых катодах с поверхностным покрытием окисями щелочноземельных металлов. Полупроводниковые катоды имеют шероховатую поверхность, поэтому значительно возрастает напряженность внешнего электрического поля у неровностей поверхности, что вызывает более интенсивный рост тока эмиссии. [20]
Ко второй группе соединений с ионной решеткой относятся вещества, электропроводность которых при рабочей температуре катода носит полупроводниковый характер. Они составляют большой класс полупроводниковых катодов. При комнатной температуре соединения этой группы являются диэлектриками, и их практически можно применять в накаливаемых катодах лишь в виде слоев той или иной толщины, наносимых на металлические основания - керны, являющиеся одновременно телом накала либо нагреваемые изнутри от особого, электрически изолированного от них тела накала - подогревателя. [21]
В приборах с высоким потенциалом на аноде катоды должны выдерживать бомбардировку небольшим числом быстрых ионов. Катоды из чистого металла устойчиво сохраняют свою эмиссию, а пленочные и полупроводниковые катоды плохо переносят бомбардировку. [22]
Для катодов из чистых металлов срок службы - это время, в течение которого диаметр катода уменьшается на 10 %; для пленочных и полупроводниковых катодов - это время, в течение которого ток эмиссии составляет не менее 80 % от номинального значения. [23]
Полупроводниковые катоды обладают высокой эффективностью и находят очень широкое применение. Их основание покрыто относительно толстым слоем активного вещества с электропроводностью электронного типа. К полупроводниковым катодам относятся оксидный и ториево-оксидный. [24]
Катодолюминесцентные источники света [1] с автокатодами из углеродных волокон имеют ряд преимуществ таких, как надежность работы, высокий КПД, долгий срок службы, короткое время переключения. Автоэлектронные катоды [2] не требуют накала, они не инерционны, устойчивы к температурным колебаниям, для них характерны высокая плотность эмиссионного тока и высокая крутизна вольтамперной характеристики. Они значительно дешевле и устойчивее металлических и полупроводниковых катодов, требующих для стабильной работы более высокого вакуума. Катоды из углеродных волокон без существенной деградации эмиссии выдерживают вакуумные пробои, что недопустимо для подавляющего большинства других типов автоэлектронных катодов. [25]
Металлические термоэлектронные катоды хорошо удовлетворяют только некоторым из поставленных требований: они стойки к отравлению газами, ионной бомбардировке и воздействию электростатического поля и легко обезгаживаются при откачке. Остальным требованиям металлы удовлетворяют плохо. Поэтому металлические катоды почти вытеснены из вакуумной техники отчасти пленочными ( в частности, металлогубчатыми) катодами и главным образом полупроводниковыми катодами, среди которых наибольшее значение имеет оксидный катод. [26]
 |
Оксидный катод.| Ток эмиссии оксидного катода в непрерывном и импульсном режимах. [27] |
Если на время выключить напряжение, то после непродолжительной паузы ( несколько десятков микросекунд) эмиссионные свойства оксидного катода полностью восстановятся. Наряду с действием некоторых других факторов это явление связано с наличием высокоом-ной пленки на границе металл - полупроводник. Разновидностью оксидного катода является ториевооксидный катод, у которого на керн наносится окись тория. Полупроводниковые катоды находят самое широкое применение. [28]
Величина а у полупроводников меньше, чем у металлов. Технологические особенности изготовления фотоэлементов могут существенно влиять на значение а. Это значит, что у полупроводниковых катодов работа выхода термоэмиссии не всегда равна работе выхода фотоэмиссии. Сильная температурная зависимость ID позволяет существенно понизить темновой ток, охлаждая фотокатод. [29]
Далее, нужно иметь в виду неизбежное различие в исследуемых образцах. Термоэлектронным катодом большей частью служит протянутая проволока, а в фотоэлектрических измерениях применяют отшлифованные поверхности массивных кусков металла или слои, изготовленные, например, путем осаждения паров металла. Все это поликристаллические тела, и ориентировка микрокристаллов на их поверхности сильно зависит от способа обработки. Эмиссионная пятнистость наиболее резко выражена у пленочных и полупроводниковых катодов, однако она оказывает заметное влияние и на эмиссионные характеристики металлов. Очевидно, разные образцы одного и того же металла не могут быть совершенно одинаковыми и пятна эмиссии. Кроме того, металлы, служащие термоэлектронными катодами, рекристаллизуются и частично испаряются во время работы. Эти обстоятельства делают неизбежным некоторое расхождение в результатах отдельных исследователей и объясняют различия в таблицах эмиссионных констант, составленных в разное время и разными авторами. [30]
Страницы: 1 2 3