摘要 AppliedPhysicsLetters近日发表文章,称科学家利用针状金刚石首次实现电子发射。固定在硅片上的金刚石针SEM图V.Porshyn在该研究中指出:利用纳秒脉冲激
Applied Physics Letters近日发表文章,称科学家利用针状金刚石首次实现电子发射。
固定在硅片上的金刚石针SEM图
V. Porshyn在该研究中指出:利用纳秒脉冲激光对长度为100μm的金刚石针状物的底部进行照射,可以显著增强金刚石针顶部的电子发射。利用照射光束来控制电子发射的这种新型技术未来或将用于便携式X射线源、电子显微镜和传感器等。
Porshyn介绍道:我们的研究展示了能量和电荷是如何在金刚石针内部工作运行的。同时,光诱导金刚石针还可以在纳秒的时间内发射微微库伦的电子束。实验所观察到的电流足以带动一台微型便携式X射线源设备;理想条件下,这种X射线源设备能够像一支钢笔那么小。
发现金刚石可以发射电子的事实着实令人意外,因为一般情况下大块的金刚石都为电绝缘体。而该研究发现即便不受光束的照射,在室温下金刚石针也会存在少许导电性。对此,研究者将其归结为材料缺陷的缘故。
当工作人员利用纳秒脉冲激光对金刚石针的底部进行照射时,针头顶部的电子发生呈明显增强。这说明沿100μm长度的金刚石针存在某种长距传送机制。
研究者认为束缚态的电子和空穴,也即激子,提供了这种潜在的传送机制。激子被激光能量激活后沿着金刚石针传播。其中,一些激子被电场离子化并产生“热电子”,通过针头顶端进行发射。
科学家们预测,这种发射电子的金刚石针未来可以为诸多设备提供潜在的优势。
Porshyn说:根据X射线荧光光谱学,利用金刚石针的X射线源可以对未知材料的属性进行研究探索。这种金刚石针还可以用作传感器对光束进行监测。
下一步,研究人员将对这种金刚石针进行加热,以此改善其光敏反应;同时还将对其进行三极管设备的测试,这主要用于X射线源设备。(编译:中国超硬材料网)
Porshyn介绍道:我们的研究展示了能量和电荷是如何在金刚石针内部工作运行的。同时,光诱导金刚石针还可以在纳秒的时间内发射微微库伦的电子束。实验所观察到的电流足以带动一台微型便携式X射线源设备;理想条件下,这种X射线源设备能够像一支钢笔那么小。
发现金刚石可以发射电子的事实着实令人意外,因为一般情况下大块的金刚石都为电绝缘体。而该研究发现即便不受光束的照射,在室温下金刚石针也会存在少许导电性。对此,研究者将其归结为材料缺陷的缘故。
当工作人员利用纳秒脉冲激光对金刚石针的底部进行照射时,针头顶部的电子发生呈明显增强。这说明沿100μm长度的金刚石针存在某种长距传送机制。
研究者认为束缚态的电子和空穴,也即激子,提供了这种潜在的传送机制。激子被激光能量激活后沿着金刚石针传播。其中,一些激子被电场离子化并产生“热电子”,通过针头顶端进行发射。
科学家们预测,这种发射电子的金刚石针未来可以为诸多设备提供潜在的优势。
Porshyn说:根据X射线荧光光谱学,利用金刚石针的X射线源可以对未知材料的属性进行研究探索。这种金刚石针还可以用作传感器对光束进行监测。
下一步,研究人员将对这种金刚石针进行加热,以此改善其光敏反应;同时还将对其进行三极管设备的测试,这主要用于X射线源设备。(编译:中国超硬材料网)