[发明专利]一种基于异质结的增强型光辅助场发射电子源及其制备方法

权利要求书

1.一种基于异质结构的增强型光辅助场发射电子源的器件，包括：

阴极电极，用于作为衬底，支撑场发射材料层；

在阴极电极上制备的场发射材料层，用于吸收入射光能量，形成热电子；

和覆盖在场发射材料层表面的超薄介质薄膜，用于在入射光的调控下降低材料表面有效是类，以增强场发射性能。

2.根据权利要求1所述的增强型光辅助场发射电子源，其特征在于，所述阴极电极，采用耐高温导电材料。

3.根据权利要求1所述的增强型光辅助场发射电子源，其特征在于，所述场发射材料层采用碳纳米材料、半导体材料或者金属材料。

4.根据权利要求1所述的增强型光辅助场发射电子源，其特征在于，所述超薄介质薄膜，采用宽禁带半导体材料或者绝缘介质材料。

5.根据权利要求1或2所述的增强型光辅助场发射电子源，其特征在于，所述阴极电极为钼电极。

6.根据权利要求1或3所述的增强型光辅助场发射电子源，其特征在于，所述场发射材料层采用碳纳米管阵列，所述碳纳米管阵列为圆柱形阵列，其高度为100微米，圆柱直径为10微米；相邻碳纳米管之间的距离为10微米。

7.根据权利要求1或4所述的增强型光辅助场发射电子源，其特征在于，所述超薄介质薄膜为氮化硼薄膜。

8.根据权利要求1所述的一种基于异质结构的增强型光辅助场发射电子源器件的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：采用热气象化学沉积法在阴极电极上制备场发射材料层；

步骤二：采用重结晶法在场发射材料层表面覆盖一层超薄超薄介质薄膜。

9.根据权利要求8所述的一种基于异质结构的增强型光辅助场发射电子源器件的制备方法，其特征在于，所述场发射材料选用碳纳米管阵列，所述碳纳米管阵列为圆柱形阵列，其高度为100微米，圆柱直径为10微米。相邻碳纳米管之间的距离为10微米；所述超薄超薄介质薄膜的厚度≤10nm。

10.根据权利要求8所述的一种基于异质结构的增强型光辅助场发射电子源器件的制备方法，其特征在于，所述基于异质结构的增强型光辅助场发射电子源器件的工作方式为：将入射光汇聚到制备在阴极电极上的场发射材料层上，场发射材料层内部电子在吸收入射光能量后，形成热电子；所述热电子越过场发射材料层和超薄介质薄膜之间的肖特基势垒，进入到超薄介质薄膜材料的导带，进而降低材料表面的有效真空势垒。