冷阴极技术及其在大功率真空电子器件中的应用.PDF

第 14 卷 第 1 期 太赫兹科学与电子信息学报 Vo1．14，No．1 2016 年 2 月 Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology Feb．，2016 文章编号：2095-4980(2016)01-0148-08 冷阴极技术及其在大功率真空电子器件中的应用 1 1 1* 1,2 1 1 1 于彩茹 ，刘 京 ，王琦龙 ，狄云松 ，朱卓娅 ，张晓兵 ，雷 威 (1.东南大学 电子科学与工程学院，江苏 南京 210096 ；2.南京师范大学 物理科学与技术学院，江苏 南京 210097) 摘 要 ：场致发射阴极作为重要的电子源之一，在真空电子器件的发展进程中扮演了重要的 角色。在与固态器件的竞争中，真空电子器件朝大功率高频方向持续发展，场致发射阴极的应用 使其在器件尺寸、可靠性、功耗和工作频率等方面具备了较大的改进空间。本文综述了近年来大 电流场致发 射阴极技术进展，特别介绍了碳纳米管场致发射阴极的发展。试验表明在直流测试条 件下，该类型场致发射阴极发射电流密度已可达到 A/cm2 量级，且可以实现长寿命高稳定发射，未 来在场致发射阴极微波放大器、自由电子激光器和新型中子源等方面将有广泛的应用前景。 关键词： 场致发射阴极；碳纳米管；大功率；真空电子 中图分类号 ：TN146+ .2 文献标识码 ：A doi ：10.11805/TKYDA201601.0148 Cold cathode technology and its application in high-power vacuum electronic devices 1 1 1* 1,2 1 1 1 YU Cairu ，LIU Jing ，WANG Qilong ，DI Yunsong ，ZHU Zhuoya ，ZHANG Xiaobing ，LEI Wei (1.Development of Electron Engineering，Southeast University，Nanjing Jiangsu 210096，China； 2.School of Physics，Nanjing Normal University，Nanjing Jiangsu 2 10097，China) Abstract： Field emission cathode plays an important role in the development of vacuum electron devices. In competition with solid-state devices, vacuum electron devices develop sustainably towards high frequency and high power. Field emission cathodes make it more practical to improve the size, the reliability, the power consumption and