阴极电子发射

阴极电子发射
阴极发射电子的过程。在气体放电中阴极起着重要作用,它提供电子,维持了电流的循环。在金属阴极中,电子可以自由运动。但在阴极表面,由于电子和晶格离子之间静电力的作用形成势垒,使电子不能离开电极表面。为了克服表面势垒的阻碍,把电子移到阴极之外,需要施加逸出功(或称为功函数)eφ。逸出功决定于阴极的材料和表面状态。给电子提供能量,把电子从阴极中释放出来的方式有光电发射、热发射、场致发射、二次电子发射等。

光电发射

波长足够短的电磁辐射入射到阴极表面而引起的阴极电子发射。对于大多数的纯金属,λc落在紫外光谱区域,其光电发射系数(一个入射光子产生的光电子数)约在10~10的范围。光电器件就利用了光电发射效应。在光电器件的阴极表面涂上一层氧化物或合金,使λc落在可见光区甚至红外区,其光电发射系数也大大增加。

热发射

由于温度升高而引起的阴极表面电子发射。在室温下,只有极少数的电子,它的能量超过金属表面势垒,可从阴极表面离开。当把阴极加热到
时,将有一部分电子具有足够的能量,穿过势垒而从表面发射出来。