[发明专利]具有低逸出功和高化学稳定性的电极材料

权利要求书

1.一种具有低逸出功和高化学稳定性的电极材料，其特征在于：所述电极材料包括能够导电的发射体和设置在所述发射体表面的电子发射层，其中，所述发射体由化合物基材制成，所述电子发射层的材质为氧化物薄膜。

2.根据权利要求1所述的电极材料，其特征在于：所述化合物基材的材质为金属硼化物、金属氮化物或金属碳化物，且其中的金属元素为钙、锶、钡、钪、钇、镧系元素、钍、钛、锆和铪中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求2所述的电极材料，其特征在于：所述金属硼化物选自钙、锶、钡、钪、钇或镧系元素的单结晶六硼化物，且所述金属硼化物的结晶取向为晶格（100）、（110）或（111）方向。

4.根据权利要求2所述的电极材料，其特征在于：所述金属碳化物选自钍、钛、锆或铪的单结晶单碳化物，且所述金属碳化物的结晶取向为晶格（100）、（110）或（111）方向。

5.根据权利要求1所述的电极材料，其特征在于：所述氧化物薄膜由金属氧化物构成，且所述氧化物薄膜中除氧元素以外的金属元素选自钙、锶、钡、钪、钇、镧系元素、钍、钛、锆和铪中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述的电极材料，其特征在于：所述化合物基材选自金属硼化物、金属氮化物或金属碳化物，所述氧化物薄膜由金属氧化物构成，且所述化合物基材中的金属元素与所述氧化物薄膜中的金属元素组成相同。

7.根据权利要求1~6中任一项所述的电极材料，其特征在于：所述发射体为针状，所述氧化物薄膜设置在所述针状发射体的针尖位置。

8.根据权利要求7所述的电极材料，其特征在于：所述针状发射体的顶端形成垂直于所述发射体轴向的顶平台，所述氧化物薄膜至少覆盖住所述顶平台区域。

9.根据权利要求8所述的电极材料，其特征在于：所述针状发射体的顶端形成轴向与所述发射体轴向平行或重合的顶圆柱，所述顶圆柱的顶面为垂直于所述发射体轴向的顶平台，所述氧化物薄膜至少覆盖住所述顶平台区域。

10.一种真空场致电子发射体，包括绝缘块、分别穿设于所述绝缘块上的两根金属柱，其特征在于：所述真空场致电子发射体还包括两端分别焊接在所述两根金属柱末端的一条灯丝和焊接在所述灯丝中部的针状基体，所述针状基体的顶部形成一个针尖，所述真空场致电子发射体还包括通过结合层设置在所述针状基体的针尖位置的柱形发射块，以及设置在所述柱形发射块顶部的电子发射层；所述柱形发射块具有柱面区，所述柱面区的顶边向着所述发射块的轴向向内收缩形成锥面区，所述锥面区的顶部形成垂直于所述发射块轴向的顶平台，所述电子发射层即设置在所述顶平台上；所述发射块由化合物基材制成，所述电子发射层的材质为氧化物薄膜。

11.根据权利要求10所述的真空场致电子发射体，其特征在于：所述发射块的材质选自金属硼化物、金属氮化物或金属碳化物，且其中的金属元素为钙、锶、钡、钪、钇、镧系元素、钍、钛、锆和铪中的一种或多种的组合。

12.根据权利要求10所述的真空场致电子发射体，其特征在于：所述氧化物薄膜由金属氧化物构成，所述氧化物薄膜中除氧元素以外的金属元素选自钙、锶、钡、钪、钇、镧系元素、钍、钛、锆和铪中的一种或多种的组合。

13.根据权利要求10所述的真空场致电子发射体，其特征在于：所述针状基体由高熔点导电材料制成，所述高熔点导电材料选自碳、钨、铼、钽或钼。

14.根据权利要求10所述的真空场致电子发射体，其特征在于：所述结合层由碳、铂或钨元素构成。

15.根据权利要求10所述的真空场致电子发射体，其特征在于：所述发射块的锥面区上形成一个轴向与所述发射体轴向平行或重合的顶圆柱，所述顶圆柱的顶面为垂直于所述发射块轴向的顶平台。