A unified thermal-field emission theory for metallic nanotips

场电子发射 曲率 热离子发射 电流密度 物理 电子 透射系数 量子隧道 领域(数学) 凝聚态物理 计算物理学 几何学 量子力学 传输(电信) 电气工程 数学 工程类 纯数学
作者
Rajasree Ramachandran,Debabrata Biswas
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:134 (21) 被引量:2
标识
DOI:10.1063/5.0173728
摘要

The role of curvature effects, in the thermal-field (TF) emission of electrons from nanotips, has been investigated. It is found that for field emitter tips having tip radius of curvature Ra<50 nm, the error on using the planar tunneling potential to evaluate the current density is significant compared to the curvature-corrected potential. Furthermore, the error is found to be strongly temperature dependent at low apex fields, whereas at high fields, it is only moderate. For emitter tips having tip radius Ra≥5 nm, a unified expression for current density applicable for field, thermal-field, and thermionic emission is obtained. In the analysis, a single linearization point corresponding to the peak of the normal energy distribution of electrons is chosen, about which the Gamow exponent is expanded. The temperature-dependent curvature-corrected current density equation is numerically validated against a benchmark that performs the current density integral with the Kemble form of the Wentzel–Kramers–Brillouin transmission coefficient up to the peak of the tunneling potential, while above the barrier, the Morse transmission coefficient is used. The agreement is found to be good. It is inferred that the curvature plays a significant role in field and thermal-field emission, whereas in thermionic emission, it is not as important. In the limit where the apex radius of curvature Ra→∞, it is able to retrieve the Murphy–Good equation as well as the Richardson–Laue–Dushman equation in their respective limits.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Alandia完成签到 ,获得积分10
1秒前
long83961258发布了新的文献求助10
2秒前
英姑应助fcgcgfcgf采纳,获得10
3秒前
4秒前
安稳先生完成签到,获得积分20
5秒前
彭于晏应助唐难破采纳,获得10
7秒前
在水一方应助沉静的曼荷采纳,获得10
8秒前
安稳先生发布了新的文献求助10
10秒前
lbh关闭了lbh文献求助
12秒前
14秒前
chloe完成签到,获得积分10
17秒前
bxl发布了新的文献求助30
17秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
18秒前
Caili应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
Caili应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
Caili应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
彭于晏应助熊猫侠采纳,获得10
18秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
思源应助科研通管家采纳,获得200
18秒前
18秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
皮肤科应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
20秒前
烟花应助甜美的尔容采纳,获得10
20秒前
17381362015完成签到 ,获得积分10
23秒前
Ava应助肖保定采纳,获得10
24秒前
26秒前
27秒前
Cain完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
30秒前
31秒前
陈小司发布了新的文献求助10
31秒前
一一发布了新的文献求助10
33秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
基于CZT探测器的128通道能量时间前端读出ASIC设计 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3777121
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3322546
关于积分的说明 10210579
捐赠科研通 3037903
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666952
邀请新用户注册赠送积分活动 797871
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758059