СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛЕНИЯ ЛОКАЛЬНОГО ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ И РАБОТЫ ВЫХОДА В НАНО- ИЛИ МИКРОСТРУКТУРНЫХ ЭМИТТЕРАХ

∞
1
∞ λ1
1. Способ бесконтактного определения усиления локального электростатического поля и работы выхода в нано- или микроструктурных эмиттерах, характеризующийся тем, что измеряют темновую зависимость туннельного эмиссионного тока при увеличении напряжения на аноде и определяют значение напряжения V, стремящееся к напряжению автоэмиссионного пробоя, которое контролируется по экспоненциальному возрастанию на 3-5 порядков туннельного автоэмиссионного тока, облучают измеряемую поверхность эмиттера лазерным пучком ультрафиолетового или видимого диапазона с фиксированным значением оптической мощности и длины волны λ, измеряют значение туннельного фотоэмиссионного тока при увеличении напряжения на аноде и фиксируют значение напряжения V, стремящееся к напряжению фотоэмиссионного пробоя, которое контролируется по экспоненциальному возрастанию на 3-5 порядков туннельного фотоэмиссионного тока, определяют значение работы выхода А и значение усиления локального электростатического поля β в пространственной области облучения эмиттера из соотношения
1/2
3
1/2
1/2
1/2
1
∞
∞ λ1
β=2.77·10 (hc/λ)·z/[(V)- V)] (1)
1
∞ λ1
∞
1/2
А=hc /(λ [1-(V/V)]) (2)
2
∞λ2
или дополнительно облучают измеряемую поверхность эмиттера лазерным пучком на другой длине волны λ ультрафиолетового или видимого диапазона с максимальной разницей относительно первой длины волны, определяют значение напряжения V, стремящееся к напряжению фотоэмиссионного пробоя, которое контролируется по экспоненциальному возрастанию на 3-5 порядков туннельного фотоэмиссионного тока и определяют значение усиления локального электростатического поля в пространственной области облучения эмиттера и значение работы выхода А из соотношения
1/2
3
1/2
1/2
1/2
1
2
∞ λ2
∞ λ1
β=2.77·10 z (hc /λ - h с/λ)·/[(V)- V)] (3)
1
2
∞ λ1
∞ λ2
1/2
А=(h с /λ - h с /λ)/[1-(V/V)] (4)
где: β-форм-фактор - величина, соответствующая усилению локальной напряженности электростатического поля в нано- или микроструктурных эмиттерах, вследствие пространственного градиента формы поверхности эмиттера, облучаемого световым пучком;
z - расстояние между эмиттером и анодом, см;
А - работа выхода электронов из эмиттера в эВ;
∞
V - напряжение в вольтах, стремящееся к напряжению автоэмиссионного пробоя, которое контролируется по экспоненциальному возрастанию на 3-5 порядков туннельного автоэмиссионного тока;
∞λ1
1
V - напряжение в вольтах, стремящееся к напряжению фотоэмиссионного пробоя, которое контролируется по экспоненциальному возрастанию на 3-5 порядков туннельного фотоэмиссионного фототока при облучении эмиттера оптическим излучением с энергией фотона hc/λ;
1
1
hc/λ=hν - энергия фотона в эВ, поглощаемая электроном эмиттера, вследствие однофотонного фотоэффекта;
∞λ2
2
2
2
V - напряжение в вольтах, стремящееся к напряжению фотоэмиссионного пробоя, которое контролируется по экспоненциальному возрастанию на 3-5 порядков туннельного фотоэмиссионного тока при облучении эмиттера оптическим излучением с энергией фотона hν соответственно с длиной волны λ=с/ν;
ν - частота излучения оптического диапазона;
с - скорость света;
h - постоянная Планка.