DE1281587B - Electron source using the tunnel effect - Google Patents
Electron source using the tunnel effectInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WTWWS PATENTAMT Int. Cl.: FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN WTWWS PATENTAMT Int. Cl .:
HOIjHOIj
Deutsche Kl.: 21g-13/20 German classes : 21g -13/20
Nummer: 1281587Number: 1281587
Aktenzeichen: P 12 81 587.1-33 (G 41250)File number: P 12 81 587.1-33 (G 41250)
Anmeldetag: 3. August 1964Filing date: August 3, 1964
Auslegetag: 31. Oktober 1968Opening day: October 31, 1968
Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektronenquelle für Vakuumgeräte/ die die Erscheinung des Tunneleffektes ausnutzt.The invention relates to an electron source for vacuum devices / which exploits the phenomenon of the tunnel effect.
Eine Elektronenquelle, die im Vakuum Elektronen emittiert und doch keine hohe, mit einem hohen Energieverlust verbundene Betriebstemperatur benötigt, wird auf vielen Gebieten der wissenschaftlichen Forschung nicht nur in Vakuumröhren, sondern auch in anderen evakuierten, eine Elektronenquelle benötigenden Vorrichtungen, z. B. Spektrographen, Ionenzählern, Kathodenstrahlröhren, Magnetrons, Klystrons u. dgl., angewendet.An electron source that emits electrons in a vacuum and yet not a high one, with a high one Energy loss associated with operating temperature is required in many scientific fields Research not only in vacuum tubes, but also in other evacuated ones that require an electron source Devices, e.g. B. spectrographs, ion counters, cathode ray tubes, magnetrons, klystrons and the like., applied.
Eine bekannte Vorrichtung, die den Tunneleffekt ausnutzt, ist die Tunneldiode, die aus einem entarteten p-leitenden Halbleitermaterial besteht, das mit einem entarteten η-leitenden Halbleitermaterial durch einen schmalen pn-übergang verbunden ist, dessen Dicke _ etwa bei 150 Ä liegt. Der Übergang ist klein, damit die Elektronen aus dem η-leitenden Halbleiter unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes durch den verbotenen Bereich des Übergangs tunneln können. Bei einer weiteren, den Tunneleffekt ausnutzenden bekannten Vorrichtung, die auch als Elektronenquelle in Vakuumgeräten verwendet werden soll, sind zwei metallische Schichten durch ein Isoliermaterial getrennt, dessen Dicke in oder unter der Größenordnung der mittleren freien Weglänge eines Elektrons in dem isolierenden Material liegt.A known device that exploits the tunnel effect is the tunnel diode, which consists of a degenerate There is p-type semiconductor material, which with a degenerate η-type semiconductor material by a narrow pn junction is connected, the thickness of which is about 150 Å. The transition is small so that the electrons from the η-conducting semiconductor under the influence of an electric field through the tunnel in the forbidden area of the transition. Another one that uses the tunnel effect known device, which is also to be used as an electron source in vacuum devices, are two metallic layers separated by an insulating material whose thickness is in or below the order of magnitude of the mean free path of an electron in the insulating material.
In einer solchen Vorrichtung tunneln die Elektronen vom oberen Rand des Fermi-Bandes der ersten Metallschicht durch den Isolator hindurch und treten in die zweite Metallschicht ein. Wenn die zweite Metallschicht dünn ist, treten einige Elektronen in den evakuierten Bereich aus. Der Anteil der tunnelnden Elektronen, der in die zweite Metallschicht eintritt und dessen Energie zum Austreten ausreicht, ist jedoch klein. Infolge einer Elektronenstreuung innerhalb der zweiten Metallschicht wird der Anteil der Elektronen weiter vermindert, der die Vakuumgrenzschicht mit einer solchen Energie erreicht, daß er die Sperre überwindet.In such a device, the electrons tunnel from the top of the Fermi band of the first metal layer through the insulator and enter the second metal layer. When the second metal layer is thin, some electrons leak into the evacuated area. The proportion of tunneling electrons that however, enters the second metal layer and its energy is sufficient to exit is small. As a result of a Electron scattering within the second metal layer, the proportion of electrons is further reduced, which reaches the vacuum boundary layer with such an energy that it overcomes the barrier.
Das Ergebnis dieser beiden nachteiligen Erscheinungen besteht darin, daß die Wirksamkeit einer
Vorrichtung, die einen Metall-Isolator-Metall-Tunneleffekt ausnutzt, als Elektronenquelle in Vakuum-
- geräten wesentlich herabgesetzt ist. Bei einer etwas verbesserten Ausführungsform wird eine Dipolschicht
·* angewendet, die aus einer einlagigen Schicht eines
*· Absorbers (Caesium oder orientiertes Bariumoxid) auf
der äußeren Fläche einer weiteren Metallschicht besteht, weil an der Vakuumgrenzschicht eine verminderte
"* Sperrhöhe erreicht wird.
Bei einer den Tunneleffekt ausnutzenden' Elektro-The result of these two disadvantageous phenomena is that the effectiveness of a device which uses a metal-insulator-metal tunnel effect as an electron source in vacuum devices is significantly reduced. In a somewhat improved embodiment, a dipole layer is used which consists of a single layer of an absorber (cesium or oriented barium oxide) on the outer surface of a further metal layer because a reduced barrier height is achieved at the vacuum boundary layer.
In the case of an 'electrical
Den Tunneleffekt ausnutzende ElektronenquelleElectron source using the tunnel effect
Anmelder:Applicant:
General Electric Company, Schenectady, N. Y.General Electric Company, Schenectady, N.Y.
(V. St. A.)(V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,Dr.-Ing. W. Reichel, patent attorney,
6000 Frankfurt 1, Parkstr. 136000 Frankfurt 1, Parkstr. 13th
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Leroy Apker, Schenectady, N. Y. (V. St. A.)Leroy Apker, Schenectady, N.Y. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 5. August 1963 (299 995)V. St. v. America dated August 5, 1963 (299 995)
nenquelle für Vakuumgeräte mit einer Halbleiterschicht, die gegenüber einer weiteren η-leitenden Halbleiterschicht durch ein isolierendes Material von einer Dickenenource for vacuum devices with a semiconductor layer, which is opposite to another η-conductive semiconductor layer by an insulating material of a thickness
as in der Größenordnung der mittleren freien Elektronenweglänge in diesem Material oder von geringerer Dicke getrennt ist, und mit elektrischen Anschlüssen an den Halbleiterschichten werden nach der Erfindung weit bessere Ergebnisse dadurch erreicht, daß das Halbleitermaterial der einen Schicht, die die Oberfläche der Elektronenquelle bildet, Cs3Sb, Rb3Sb, Rb2Te, K3Sb und bzw. oder (Cs)Na2KSb ist.As is in the order of magnitude of the mean free electron path length in this material or separated by a smaller thickness, and with electrical connections to the semiconductor layers, far better results are achieved according to the invention in that the semiconductor material of the one layer which forms the surface of the electron source, Cs 3 Sb, Rb 3 Sb, Rb 2 Te, K 3 Sb and or or (Cs) Na 2 KSb.
Diese äußere Schicht besteht vorzugsweise im wesentlichen aus Cs3Sb. Ein leitendes Gitter kann mit der äußeren Oberfläche dieser Schicht verbunden und auf ihr angeordnet sein.This outer layer preferably consists essentially of Cs 3 Sb. A conductive grid can be bonded to and placed on the outer surface of this layer.
Die andere zweite Schicht besteht vorzugsweise im wesentlichen aus η-leitendem, .bis zur Entartungskonzentration dotiertem Silicium. Die Isolations- schicht, die diese Siliciumschicht von der erstgenannten Schicht trennt, besteht vorzugsweise aus SiO2, und ihre Dicke liegt in oder unter der Größenordnung von 150 Ä.The other second layer preferably consists essentially of η-conductive silicon doped up to the degeneracy concentration. The insulation layer which separates this silicon layer from the first-mentioned layer is preferably made of SiO 2 , and its thickness is of the order of magnitude of 150 Å.
Wenn zwischen den beiden Halbleiterschichten eine geeignete Spannung anliegt, dann gelangen die Elektronen von der η-leitenden Halbleiterschicht über die dünne Isolationsschicht zur äußeren Halbleiterschicht, wo sie aus der äußeren Oberfläche in das Vakuum austreten. Die η-leitende, bis zur Entartungskonzentration dotierte Halbleiterschicht dient dabei als reichlicher Vorrat für Elektronen von hoher Energie, so daß möglichst viele Elektronen hoher Energie durchIf a suitable voltage is applied between the two semiconductor layers, then the electrons arrive from the η-conductive semiconductor layer via the thin insulation layer to the outer semiconductor layer, where they exit from the outer surface into the vacuum. The η-conducting, up to the concentration of degeneracy doped semiconductor layer serves as an ample store for electrons of high energy, see above that as many electrons of high energy as possible through
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die Isolationsschicht in die äußere Halbleiterschicht dern es wird der m das Vakuum austretende Anteil an gelangen. Da die Elektronenaffinität, d. h. die Energie- Elektronen relativ zu einer zweiten Metallschicht differenz zwischen der Unterkante des Leitungsbandes (z. B. aus Gold) vergrößert, wobei der Anteil an Elekan der Oberfläche und dem Vakuumniveau der bei- tronen, der die Vakuum-Grenz- und -Sperrschicht spielsweise aus Cs3Sb bestehenden äußeren Halbleiter- 5 überwindet, normalerweise in der Größenordnung von schicht geringer als das verbotene leere Band ist, be- 10 % oder weniger liegt.the insulation layer in the outer semiconductor layer, it will reach the portion exiting the vacuum. Since the electron affinity, ie the energy electrons relative to a second metal layer, increases the difference between the lower edge of the conduction band (e.g. made of gold), whereby the proportion of elecan of the surface and the vacuum level of the truncate the vacuum boundary and barrier layer, for example , outer semiconductors consisting of Cs 3 Sb, is usually in the order of magnitude of layer less than the forbidden empty tape, being 10% or less.
steht eine große Wahrscheinlichkeit, daß möglichst viele In Fig. 1, die schematisch den Aufbau einerthere is a high probability that as many as possible In Fig. 1, which schematically the structure of a
Elektronen an der Vakuumgrenzfläche austreten. Da Elektronenquelle gemäß der Erfindung zeigt, ist ein ferner die Diffusionslänge in dem äußeren Halbleiter Teilschnitt durch einen evakuierten Bereich 1 zu sehen, groß ist, nimmt die EleKtronenstreuung ab. Dies ist der io der von einer hermetisch abgedichteten Hülle 2 be-FaIl, weil die Elektronen, deren Energie im Leitungs- grenzt ist, die einen Abschnitt 3 enthält, der eine Elekband geringer als im leeren Band ist, nicht an den tronenquelle festhält. Die Hülle 2 kann z. B. aus Glas Elektronen des Valenzbandes streuen können. Daher . oder Quarz aufgebaut sein, wie es in der Vakuumerreicht eine sehr große Anzahl von Elektronen die röhrentechnik üblich ist. Außerdem kann die Hülle 2 Vakuumgrenzfläche mit einer Energie, die zur Über- 15 verschiedene den Strom steuernde und sammelnde windung der Sperre an der Grenzfläche ausreicht, so Elektroden (nicht gezeigt) und das Gitter und die daß sich eine wirksame Emission ins Vakuum ergibt. Anode einer üblichen Vakuumröhre enthalten; inElectrons emerge at the vacuum interface. Since electron source according to the invention shows, is a also to see the diffusion length in the outer semiconductor partial section through an evacuated area 1, is large, the electron scattering decreases. This is the io of the case of a hermetically sealed envelope 2, because the electrons, whose energy is in the line, which contains a section 3, the one Elekband is less than in the empty band, does not cling to the electron source. The shell 2 can, for. B. made of glass Can scatter electrons of the valence band. Therefore . or quartz as it is achieved in the vacuum a very large number of electrons tube technology is common. In addition, the shell 2 Vacuum interface with an energy that controls and collects more than 15 different energy winding of the barrier at the interface is sufficient, so electrodes (not shown) and the grid and the that there is an effective emission into the vacuum. Anode of a standard vacuum tube included; in
. Der Aufbau und das Betriebsverhalten der Elektro- diesem Fall kann der die Elektronenquelle halternde nenquelle gemäß der Erfindung werden an Hand von Abschnitt 3 in unterschiedlicher Weise als Unterläge, Figuren näher erläutert. '·'-'-'■ '· ao Steg oder Kopfstück bezeichnet werden.'. The structure and the operating behavior of the electrode in this case the electron source holding the electron source according to the invention are explained in more detail with reference to section 3 in different ways as documents, figures. '·'-'-'■' · ao bridge or head piece. '
Fig. 1 zeigt.eine Elektronenquelle gemäß der. Er- In dem evakuierten Bereich'-befindet sich-eine Elek-Fig. 1 shows.eine electron source according to the. In the evacuated area there is an elec-
findung in einer evakuierten Hülle; , tronenquelle 4, bestehend aus einer Halbleiterschicht 5finding in an evacuated envelope; , electron source 4, consisting of a semiconductor layer 5
Fig. 2 ist ein Energieniveaudiagramm und zeigt die und einer weiteren Halbleiterschicht 6; diese beiden physikalischen Bedingungen während des Betriebes Schichten sind durch eine isolierende Schicht 7 geder bevorzugten- Ausführungsform der Elektronen- 25 trennt, deren Dicke der mittleren freien Weglänge der quelle nach der Erfindung. . -. Elektronen entsprichtoder 'geringer alsdiese ist. ϊFig. 2 is an energy level diagram showing the and another semiconductor layer 6; these two Physical conditions during operation Layers are covered by an insulating layer 7 preferred embodiment of the electrons, the thickness of which corresponds to the mean free path of the source according to the invention. . -. Electrons is equal to or less than this. ϊ
Zu der Gruppe von Halbleitern^ die für die die Ober- Μ Fi g. 1 sind Anschlüsse diner elektrischen: Schal·To the group of semiconductors ^ those for which the upper Μ Fi g. 1 are connections of your electrical : scarf
fläche der Elektronenquelle bildende halbleitende rung an die halbleitenden Schichten 5 und 6 dargestellt;
Schicht der Elektronenquelle gemäß der Erfindung die als elektrische Leiter 8 und 9 durch die HMe 2 in
verwendet werden, gehören Cs3Sb, Rb3Sb, Rb2Te, 30 den evakuierten Bereich 1 hineingehen, in dem sie mit
K3Sb und (Cs)JSTa2KSb, das sind Halbleitermaterialien, den Schichten 5 und 6 verbunden sind. Ein leitetfdesGitderen
Elektronenaffinität beträchtlich geringer als das ter kann über der Halbleiterschicht 6 angebracht sein;
leere Band oder, anders ausgedrückt, der Bandabstand damit die Leitfähigkeit zur Seite verbessert wird. Das
ist. Das leere Band des gewählten Halbleiters liegt leitende Gitter kann in verschiedener Weise hergestellt;
vorzugsweise zwischen 2 und 4 eV. Isolatoren mit 35 z.B. als leitendes Material-über eine Blende' aufgrößeren
Bandabständen oder leeren Bändern sind gedampft sein: Um das Vakuum im evakuierten
nicht geeignet. Wenn auch alle zuvor erwähnten Halb- Bereich 1 aufrechtzuerhalten, sind die Leiter 8 und 9 in
leitermäterialien mit Vorteil einzeln oder in Kombi- an sich bekannter Weise am Durchgangspunkt durch
nation mit anderen Halbleitermaterialien Anwendung die Hülle 2 hermetisch abgedichtet: Die Elektronenfinden
können, so bevorzugt man doch bei der Elek- 40 quelle 4 kann von den Leitern 8 und 9 festgehalten
tronenquelle gemäß der Erfindung Cs3Sb, weil dieses werden oder auch mit einem reaktionsunfähigen Klebe-Material,
wie man herausgefunden hat, eine besonders mittel am Abschnitt 3 befestigt sein.,
wirksame Elektronenquelle liefert. Dieses Material Die Leiter 8 und 9 sind außerhalb der Hülle mit jesurface of the electron source forming semiconducting tion on the semiconducting layers 5 and 6 shown; Layer of the electron source according to the invention which are used as electrical conductors 8 and 9 by the HMe 2 in, include Cs 3 Sb, Rb 3 Sb, Rb 2 Te, 30 enter the evacuated area 1 in which they are connected to K 3 Sb and ( Cs) JSTa 2 KSb, these are semiconductor materials, the layers 5 and 6 are connected. A conductive grid whose electron affinity is considerably lower than that can be provided over the semiconductor layer 6; empty tape or, in other words, the tape gap so that the conductivity to the side is improved. That is. The empty tape of the chosen semiconductor lies conductive grid can be made in several ways; preferably between 2 and 4 eV. Insulators with 35 eg as a conductive material - over a screen 'on larger band gaps or empty bands are to be steamed: To the vacuum in the evacuated not suitable. Even if all of the aforementioned half-area 1 are to be maintained, the conductors 8 and 9 in conductor material are advantageously hermetically sealed individually or in combination, in a manner known per se, at the point of passage through nation with other semiconductor materials application, the shell 2: the electrons can find, so preferred However, with the electrical source 4, the conductors 8 and 9 can hold the electron source according to the invention Cs 3 Sb, because this can be attached to the section 3 using a non-reactive adhesive material, as has been found .,
effective electron source supplies. This material The conductors 8 and 9 are outside the envelope with each
weist eine geringe Elektronenaffinität und große Wan- einer Klemme 10 oder 11 verbunden, an denen eine
derungslängen für Elektronen von hoher Energie im 45 Stromquelle angeschlossen ist, deren Spannung zur
Leitungsband auf, wenn die Energien geringer als das Herbeiführung des Tunneleffektes für diejenigen
leere Band von etwa 2 eV sind. Die Elektronen, die Elektronen ausreicht, die von der Halbleiterschicht 5
infolge des Tunneleffektes von der ersten Schicht aus- durch die isolierende Schicht 7 zur Halbleiterschicht 6
gehen und deren Energie größer als 2 eV ist, werden tunnehisollen.DieElektronenemissionausderSchichtö
schnell durch Paarbildung im Leitungsband verringert, 50 in dea evakuierten Bereich 1 hinein kann dadurch beworauf
sie nicht weiter abnehmen, wenn man von einflußt werden, daß die an den Klemmen 10 und 11
relativ schwachen Prozessen, z. B. der Gitterstreüungj liegende Spannungsquelle moduliert wird,
absieht. Ein großer Anteil der tunnelnden Elektronen Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform derhas a low electron affinity and a large wall connected to a terminal 10 or 11, to which a change length for electrons of high energy in the 45 power source is connected, whose voltage to the conduction band, if the energies are lower than the induction of the tunnel effect for those empty band of are about 2 eV. The electrons that are sufficient for electrons that go from the semiconductor layer 5 as a result of the tunnel effect from the first layer - through the insulating layer 7 to the semiconductor layer 6 and whose energy is greater than 2 eV, should tunnel. The electron emission from the layer should be rapidly reduced by pair formation in the conduction band 50 in dea evacuated area 1 into it can beworauf not decrease further if one is influenced by the fact that the relatively weak processes at the terminals 10 and 11, z. B. the grid scattering j lying voltage source is modulated,
disregards. A large proportion of the tunneling electrons. According to a preferred embodiment of
erreicht die Vakuum-CssSb-Grenzschicht. Zusätzlich Elektronenquelle nach der Erfindung ist die Elektronenwerden die Elektronen an dieser Vakuumgrenzschicht 55 quelle 4 aus einer η-leitenden, bis zur Entartungsbei Überwindung der Sperre unterstützt, da das nor- konzentration dotierten Siliciumschicht, der isolierenmalerweise p-leitende Cs3Sb an der Grenzschicht den Siliciumdioxidschicht 7 und der oberen Schicht 6 weniger p-leitend wird. Das sich ergebende elektrische aus Cs3Sb aufgebaut. Dieser Aufbau wird zweckmä-FeId trägt zum Austritt der Elektronen in das Vakuum ßigerweise dadurch hergestellt, daß in einem Körper dadurch bei, daß es die Elektronen in Richtung des 60 aus hochgradig reinem Silicium eine η-leitende VerVakuums beschleunigt. unreinigung, z. B. Antimon, Arsen oder Phosphor, reaches the vacuum-CssSb interface. In addition, the electron source according to the invention is the electrons, the electrons at this vacuum boundary layer 55 source 4 from a η-conductive, supported until degeneration when overcoming the barrier, because the normal concentration doped silicon layer, the isolating p-conductive Cs 3 Sb at the boundary layer Silicon dioxide layer 7 and the upper layer 6 becomes less p-type. The resulting electrical built up from Cs 3 Sb. This structure is expediently produced by the fact that in a body it contributes to the escape of the electrons into the vacuum by accelerating the electrons in the direction of the highly pure silicon, an η-conductive vacuum. impurity, e.g. B. antimony, arsenic or phosphorus,
Durch Messung der Ausbeute bei der photoelek- eindiffundiert wird. Andererseits kann der Siliciümtrischen Emission hat man bemerkt, daß mehr als 20 % kristall aus einer Schmelze gezüchtet werden, die reich Elektronen, die die CssSb-Vakuum-Grenzschicht er- an Donatorverunreinigungen ist. Anschließend wird reichen, in das Vakuum austreten. Somit wird ein 65 der Siliciumkörper in einer Sauerstoff atmosphäre auf bedeutsamer Vorteil gegenüber den bekannten Vor- eine Temperatur Von etwa 140° C ungefähr 5 bis richtungen nicht nur im Hinblick auf die Zahl der die 20 Stunden lang erhitzt, damit sich eine dünne SiIi-Grenzschicht erreichenden Elektronen erzielt, son- ciumdioxidschicht in einer Dicke von etwa 100 Ä oderBy measuring the yield in which photoelec- is diffused in. On the other hand, the silicon can Emission has been noticed that more than 20% crystal is grown from a melt that is rich Electrons that the CssSb vacuum interface is exposed to donor impurities. Then will reach into the vacuum. Thus, a 65 of the silicon body is in an oxygen atmosphere significant advantage over the known pre-a temperature of about 140 ° C about 5 to directions not only in terms of the number of the 20 hours heated so that a thin SiIi boundary layer reaching electrons achieved, son- ciumdioxidschicht with a thickness of about 100 Å or
weniger ergibt. Diese Dicke ist geringer als die mittlere freie Weglänge eines Elektrons im isolierenden Siliciumoxid, das 150 Ä übersteigt. Auf diese Weise werden die Schiebt 5 aus η-leitendem, entartetem Silicium und die isolierende Schicht 7 aus Siliciumdioxid gebildet.results in less. This thickness is less than the mean free path of an electron in insulating silicon oxide, that exceeds 150 Å. In this way, the pushes 5 are made of η-conductive, degenerate silicon and the insulating layer 7 made of silicon dioxide.
Anschließend wird auf der äußeren Fläche der isolierenden Schicht 7 in an sich bekannter Weise Cs3Sb niedergeschlagen. Vorzugsweise wird die Schicht 6 dadurch aufgebracht, daß in einer Caesiumatmosphäre bei einer Temperatur von 100 bis 170° C 10 Minuten bis 1 Stunde lang Antimon (Sb) verdampft wird. An den Schichten 5 und 6 werden die elektrischen Anschlüsse von aufgedampften Metallen oder in anderer Weise gebildet. Subsequently, Cs 3 Sb is deposited on the outer surface of the insulating layer 7 in a manner known per se. The layer 6 is preferably applied in that antimony (Sb) is evaporated in a cesium atmosphere at a temperature of 100 to 170 ° C. for 10 minutes to 1 hour. On the layers 5 and 6, the electrical connections are formed by vapor-deposited metals or in some other way.
F i g. 2 zeigt ein Energieniveaudiagramm der Elektronenquelle aus Si—SiO8—Cs3Sb. Über dem Einfluß eines elektrischen Feldes, das mit Hilfe einer Spannungsquelle von etwa 1 bis 10 V an den Klemmen 11 (positiv) und 10 (negativ) aufrechterhalten wird, verlassen die Elektronen einen mit ihnen dicht bevölkerten Bereich 12 des Leitungsbandes im Silicium, tunneln durch die dünne isolierende Schicht aus SiO2 hindurch, laufen durch die Halbleiterschicht aus Cs3Sb hindurch und überwinden die sperrende Grenzschicht zum Vakuum, falls ihre Energie zum Austritt ins Vakuum ausreicht.F i g. 2 shows an energy level diagram of the electron source made of Si — SiO 8 —Cs 3 Sb. Above the influence of an electric field, which is maintained at terminals 11 (positive) and 10 (negative) with the aid of a voltage source of approximately 1 to 10 V the electrons in a densely populated area 12 of the conduction band in silicon, tunnel through the thin insulating layer of SiO 2 , run through the semiconductor layer of Cs 3 Sb and overcome the barrier to the vacuum if their energy is sufficient to exit the vacuum .
Claims (4)
USA.-Patentschrift 3 056 073.Considered publications:
U.S. Patent 3,056,073.
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