[发明专利]一种光致电子发射源及其制造方法、电子发射装置

权利要求书

1.一种电子发射装置，其特征在于，包括：

真空腔体、阳极、电子发射源、阴极支架、第一可伐、第二可伐、光源、光束聚焦系统、阳极引线和阴极引线；

所述真空腔体内设有阳极、电子发射源和阴极支架；

电子发射源设于阴极支架上，电子发射源和阳极相对；

所述阳极引线通过第一可伐与阳极连接；所述阴极引线通过第二可伐与阴极支架连接；

所述光源和光束聚焦系统设于真空腔体的外部；

光源，用于提供照射电子发射源的光线，以使电子发射源发射电子；

光源聚焦系统，用于对光源发出的光线进行聚焦处理；

其中，所述光源的光功率的输出为直流输出或脉冲输出方式；当所述光源的光功率为脉冲输出方式时，输出的脉冲宽度在10fs-1s之间；所述电子发射源发射电子的方式为热电子发射方式；

当采用所述电子发射装置工作时，若所述光源的光功率输出为直流输出方式，在阳极电压的作用下，产生发射电流，随着阳极电压的增加，发射电流呈饱和的发射特征；

所述电子发射源为光致电子发射源；所述光致电子发射源基于如下的方法进行制造：

选取适合碳纳米管生长的导电基底；

在所述导电基底上沉积催化剂层；

在所述催化剂层上生长碳纳米管，其中，所述碳纳米管为直立生长方式。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电子发射源和阴极支架所在的平面与阴极引线或阳极引线的夹角在0-90°之间；所述光源发出光线的入射方向与电子发射源外法线的夹角在0-180°之间。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述导电基底上沉积催化剂层之前，还包括：

在所述导电基底上沉积多个金属层。

4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于，在所述导电基底上沉积催化剂层包括：

在所述导电基底上根据需要制备图案化催化剂层。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导电基底为掺杂的硅基底、金属基底或二维导电材料基底。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述催化剂层采用铁、钴、镍或含有铁钴镍的有机化合物材料沉积而成；所述催化剂层的厚度为0.5-20nm。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述多个金属层的厚度为10-500nm，所述多个金属层的个数为2-5个；

催化剂层采用铁、钴、镍、或铁钴镍的合金或含有铁钴镍的有机化合物材料沉积而成。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述在所述催化剂层上生长碳纳米管，包括：

将沉积有催化剂层的导电基底放入沉积设备的样品架上，对沉积设备进行抽真空操作；

当沉积设备的真空度不大于10^-2Pa时，将氢气通入到沉积设备中，控制沉积设备的真空度在10-500Pa之间，并对导电基底进行加热；

当导电基底的温度达到生长温度后，将碳源气体通入到沉积设备中，经过生长时间之后，降温取出已经生长了碳纳米管的导电基底。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述氢气的质量流量为50-1000sccm；所述碳源气体的质量流量为10-200sccm；所述生长温度为550-850℃；所述生长时间为1-120min。