场发射电流

场发射电流是与热电子发射在性质上完全不同的一种电子发射形式。热

电子发射是靠提高物体的温度，给予物体内部的电子以附加的能量，使一些高

能电子能够越过物体表面的势垒而逸出。但是即使把金属加热到发生显著蒸发

的高温，能够逸出的电子数也只占金属中自由电子总数的极小一部分。提供给

阴极的热能绝大部分以热辐射的形式消耗掉了。这种热的耗散还给使用热阴极

的电子器件乃至整个仪器设备带来不少麻烦。热电子发射所能提供的电流密度

最高不超过几百安/平方厘米，而且还有一段时间的迟滞。场致电子发射的原理不同，

它并不需要供给固体内的电子以额外的能量，而是靠很强的外部电场来压抑物

体表面的势垒，使势垒的高度降低，并使势垒的宽度变窄。这样，物体内的大

量电子就能穿透过表面的势垒而逸出，这就是电子发射的量子隧穿效应。场致

电子发射阴极可以提供10000000安/平方厘米以上的电流密度，同时没有发射时间的迟滞。

因此，场致电子发射是电子发射的一种非常有效的形式.