[实用新型]一种片上微型电子源、电子源系统、电子设备

说明书

本申请公开了一种片上微型电子源、电子源系统、电子设备，其中片上微型电子源包括衬底，衬底上形成有驱动电极对，驱动电极对存在间隙，间隙中形成有电子隧穿结，驱动电极对可以用于驱动电子隧穿结发出电子束，在衬底上方可以固定聚焦电极，聚焦电极上形成有纵向贯穿聚焦电极的聚焦通道，用于在电子束通过时减小电子束的束斑尺寸。也就是说，本申请实施例中，可以通过驱动电极驱动电子隧穿结发出电子束，电子隧穿结无需穿过多个材料层，具有更高的发射效率，通过聚焦电极可以对电子束进行聚集，从而减小电子束的束斑尺寸，这样可以得到发射电流较大，且束斑尺寸较小的电子束。

技术领域

本申请涉及电子科学与技术领域，尤其涉及一种片上微型电子源、电子源系统、电子设备。

背景技术

电子源是一种提供可在自由空间运动的电子束的器件，广泛应用于医用X 射线设备、X射线无损检测设备、X射线荧光检测设备、杀菌消毒设备、真空测量和检漏设备、离子电推进设备、电子束检测和成像设备、质谱仪、高功率微波源、电真空器件、智能手机、电脑等重要领域。当前，电子源的微型化和片上化是限制以上设备微型化和片上化的主要瓶颈之一，因此，高性能小尺寸的片上微型电子源是重要的电子元器件。

片上微型电子源的研究始于1960年代，目前已有多种片上微型电子源。然而，现有的片上微型电子源的整体发射电流较小，电子束的束斑尺寸较大，不能满足较多的应用需求。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种片上微型电子源、电子源系统、电子设备，以减小片上微型电子源的束斑尺寸，进而满足较多的应用需求。

为了解决上述技术问题，本申请采用了如下技术方案：

本申请实施例提供了一种片上微型电子源，包括：

衬底；

所述衬底上的驱动电极对；所述驱动电极对存在间隙，所述间隙中形成有电子隧穿结；所述驱动电极对用于驱动所述电子隧穿结发出电子束；

所述衬底上方固定的聚焦电极，所述聚焦电极上形成有纵向贯穿所述聚焦电极的聚焦通道，用于在所述电子束通过时减小所述电子束的束斑尺寸。

可选的，所述聚焦电极为金属电极；或所述聚焦电极为绝缘结构，所述绝缘结构的上表面和/或下表面形成有导电层。

可选的，所述聚焦电极和所述衬底之间形成有第一支撑部件。

可选的，所述聚焦电极为绝缘结构时，所述绝缘结构和所述第一支撑部件为一体化结构。

可选的，所述第一支撑部件为位于所述聚焦电极的外侧的侧墙，所述聚焦电极和所述驱动电极具有导电端延伸至所述第一支撑部件的外侧。

可选的，所述聚焦电极为多个，多个所述聚焦电极竖直排布。

可选的，多个所述聚焦电极构成台阶结构。

可选的，还包括：

所述衬底和所述聚焦电极之间固定的引出电极，用于为所述电子束提供电子加速电场；所述引出电极上形成有纵向贯穿所述引出电极的引出通道。

可选的，所述引出电极为金属电极；或所述引出电极为绝缘结构，所述绝缘结构的上表面和/或下表面形成有导电层。

可选的，所述引出电极和所述衬底之间形成有第二支撑部件。

可选的，所述引出电极为绝缘结构时，所述绝缘结构和所述第二支撑部件为一体化结构。

可选的，所述第二支撑部件为位于所述引出电极外侧的侧墙，所述引出电极和所述驱动电极具有导电端延伸至所述第二支撑部件的外侧。

可选的，所述引出电极和所述聚焦电极构成台阶结构。