《表5 常用阴极发射性能对比[28]》

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《微纳卫星新型动力系统研究进展》


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碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)是一种结构特殊的一维纳米材料。碳纳米管具有一些优秀的特性,拥有巨大的潜在应用前景。研究发现,碳纳米管具有优异的场致发射性能。场致发射是指在金属或者半导体表面施加高强度电场,通过隧道效应使电子进入真空中形成电子注,见表5。相较于传统的热发射阴极系统,场致发射具有功耗低、电流密度大、尺寸小、效率高等优势,是一种理想的新型真空电子发射源。因为高长径比以及纳米尖端的独特物理性质,碳纳米管逐渐取缔了传统的金属阴极材料,被研究人员应用于制作场致发射阴极的主要材料。为了在相对较低的电场下达到满足电子发射的条件,一般将碳纳米管加工成微型尖端阵列结构,通过原子级尖端的局部增强作用来获得局部高电压。碳纳米管场致发射阴极阵列具有开启电压小、电流密度大、工作环境真空度要求较低等优点,在场致发射领域的应用十分广泛。