场致发射应用新观点挑战传统CRT显示技术
场致发射应用新观点 ——挑战传统CRT显示技术
一、问题的提出上个世纪由CRT统治整个显示技术领域！CRT（Cathode Ray Tube）突出优点：1、具有高分辨率2、轻易实现的高亮度及很好的对比度3、能够显示丰富的彩色色调和图象层次4、显示速度快被人们认为是图文显示的标准
一、问题的提出 上个世纪由CRT统治整个显示技术领域！ CRT（Cathode Ray Tube ）突出优点： 1 、具有高分辨率 2 、轻易实现的高亮度及很好的对比度 3 、能够显示丰富的彩色色调和图象层次 4 、显示速度快 ——被人们认为是图文显示的标准
逐渐暴露的缺点1、体积大2、重量大XXXX3、功耗大4、屏幕越大1热阴极2加速电极显象管越长3聚焦与偏转系统4荧光屏图0传统CRT示意图显示技术首要解决的问题：实现显示器件的平板化！
显示技术首要解决的问题： 实现显示器件的平板化！ 逐渐暴露的缺点： 1、体积大 2、重量大 3、功耗大 4、屏幕越大 显象管越长
二问题的铺垫从固体中发射出（自由）电子按原理分主要有：1、热电子发射一传统CRT的原理2、场致电子发射新技术核心
二．问题的铺垫 从固体中发射出（自由）电子按原理分 主要有： 1 、热电子发射 ——传统CRT的原理 2 、场致电子发射 ——新技术核心
固体体内电子的运动状态是量子化的能量的EelT1-OKT2>0K费米-狄拉克分布T3>T2CVEedEedn=Ee-EFEe1+expkTdndE热电子发射密度0金属真空Wj= AT2exp图1金属的表面势垒和内部电子的能量分布kT
固体体内电子的运动状态是量子化的: 能量的 费米-狄拉克分布。 e e F e dE k T E E C E dn − + = 1 exp = − k T W j AT e exp 2 热电子发射密度 ：
Tp场致电子发射：j=josin (p)E能蛋其中:bWJjo=BdexpEe场强E=0E1>0kTAE2>E1p=dE3>E2B = 4πemh-3CehE图2场致电子发射隧道效应贯穿逸出示意图emw元2
场致电子发射 ： 其中： ( p) p j j sin = 0 = − d bW j Bd e exp 2 0 d kT p = 3 4 − B = emh e emW f ehE d 2 =
两者比较：1、电子的能量分散热发射电子来源于固体内电子的费米分布的高端尾部场致发射电子多数不是从能量分布的拖尾部，而是从费米能级附近发出的。因此场致发射电子的能量分散比热发射电子要小的多！
两者比较： 1、电子的能量分散 热发射电子来源于固体内电子的费米 分布的高端尾部 场致发射电子多数不是从能量分布的 拖尾部，而是从费米能级附近发出的。 因此场致发射电子的能量分散比热发 射电子要小的多！
2、日电子的方向分布热电子发射方向余弦分布：Ee+Wedn=CEexpcosydQdEekT场致发射电子的出射方向集中于表面法线方向附近较小的角度范围内，其方向分布可表示为sindj=jEocosydQexpTd
2、电子的方向分布 热电子发射方向余弦分布： 场致发射电子的出射方向集中于表面 法线方向附近较小的角度范围内，其方 向分布可表示为 ： e e e d dE k T E W dn CE + = exp − cos = − d d E d j E dj cos sin exp 2 0 0
为了获得可利用的场致发射电流，阴极表面必须有相当高的加速电场强度如何获得如此高的场强呢？联想到“尖端放电”只要将场致发射体（阴极）做成曲率半径很小的针尖。电场强度E可以用以下经验公式估算：E=2.32hp
为了获得可利用的场致发射电流，阴极 表面必须有相当高的加速电场强度 。 如何获得如此高的场强呢？ 联想到“尖端放电”！ 只要将场致发射体（阴极）做成曲率半 径很小的针尖 。 h V E = 2.32 电场强度E可以用以下经验公式估算：
三、问题的分析要实现显示器件的平板化，必须去掉传统CRT显示器的聚焦偏转部分场致发射显示器(FED)基本模型已建立图3微尖阵列示意图
三、问题的分析 要实现显示器件的平板化，必须去 掉传统CRT显示器的聚焦偏转部分。 场致发射显示器 （FED） 基本模型已建立