負電子親和勢是指體内的有效電子親和勢,而不是指表面電子親和勢。NEA發射體和常規光電發射體的表面,電子狀态是類似的,導帶底上的電子能量都低于真空能級,其差值為Ea。但兩者體内電子能量不同。NEA發射體導帶底的電子能量高于真空能級,而常規發射體電子親和勢仍是正的。
NEA陰極的量子效率高于正電子親和勢陰極。價帶中的電子吸收光子能量,躍遷到導帶底以上,成為熱電子。在向表面運動的過程中,由于碰撞散射而發生能量損失,故很快就落到導帶底而變成冷電熱電子的平均壽命非常短。如果在這麼短的時間内能夠運動到真空界面,自然能逸出。但是熱電子的逸出深度隻有幾十納米,絕大部分電子來不及到達真空界面,就已經落到導帶底變成冷電子。冷電子的平均壽命比較長其逸出深度可達1000納米。因為體内冷電子能量仍高于真空能級,所以運動到真空界面時,很容易地逸出。因此NEA量子效率比常規發射體高得多。
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