[实用新型]片上微型热电子源

权利要求书

1.一种片上微型热电子源，其特征在于，包括：

衬底；

设置在所述衬底表面的至少一个电子发射体单元；

设置在所述衬底表面的控制电极，所述电子发射体单元相对两端分别连接一所述控制电极，用于为所述电子发射体单元提供电压，以使得所述电子发射体单元因为焦耳效应发热出射电子；

其中，所述衬底与所述电子发射体单元相对的区域具有沟槽，以降低所述电子发射体单元通过所述衬底的热量耗散，提高加热效率。

2.根据权利要求1所述的片上微型热电子源，其特征在于，具有多个阵列排布的所述电子发射体单元；

在第一方向上，依次排布的多个所述电子发射体单元中，相邻两个所述电子发射体单元共用一个控制电极；

其中，所述第一方向为所述阵列的行方向或列方向。

3.根据权利要求2所述的片上微型热电子源，其特征在于，所述电子发射体单元由电子发射体材料薄膜通过图形化剪切得到。

4.根据权利要求2所述的片上微型热电子源，其特征在于，所述衬底表面设置有相互嵌套的插指电极组，所述插指电极组包括在所述第一方向上依次排布的多个所述控制电极，相邻两个所述控制电极之间具有一个所述电子发射体单元。

5.根据权利要求1所述的片上微型热电子源，其特征在于，所述衬底为绝缘衬底，或表面覆盖有绝缘导热薄膜的半导体衬底。

6.根据权利要求5所述的片上微型热电子源，其特征在于，如果所述衬底为绝缘衬底，所述衬底是氮化铝衬底、氮化硅衬底、氧化铍衬底、碳化硅衬底、氮化硼衬底、以及金刚石衬底中的任一种；

如果所述衬底为半导体衬底，所述绝缘导热薄膜为氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、碳化硅薄膜、氮化铝薄膜和金刚石薄膜中的任一种。

7.根据权利要求3所述的片上微型热电子源，其特征在于，所述发射体材料薄膜为碳纳米管薄膜、石墨烯薄膜、六硼化镧薄膜、六硼化钐薄膜、钨薄膜、钼薄膜、铱薄膜、锇薄膜、氧化钇薄膜、氧化钡薄膜、氧化铝薄膜、氧化钪薄膜、以及氧化钙薄膜中的一种膜层或是多种膜层的叠层。

8.根据权利要求1所述的片上微型热电子源，其特征在于，所述控制电极为金电极、钛电极、铬电极、铜电极、银电极、铂电极、碳电极、钨电极、钼电极、铱电极、以及锇电极中的任一种。

9.根据权利要求1所述的片上微型热电子源，其特征在于，还包括：

设置在所述衬底1背离所述电子发射体单元一侧表面的热沉。

10.根据权利要求1-9任一项所述的片上微型热电子源，其特征在于，还包括：

电子引出电极，所述电子引出电极具有与所述电子发射体单元相对应的孔洞，所述电子引出电极用于形成电子加速电场，以使得所述电子发射体单元产生的电子通过所述孔洞出射；

设置在所述衬底表面的绝缘支撑部件，所述电子引出电极通过所述绝缘支撑部件安装在所述衬底上。