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引言 1

第一章　电子发射物理基础 3

1.1　固体的能带模型 3

1.2 电子状态与电子的统计分布 9

1.2.1　金属索末菲自由电子模型和电子的能量分布 9

1.2.2　半导体中的电子状态和电子的统计分布 18

1.3　表面势垒、逸出功和电子亲和势 23

1.4　固体的界面效应 30

1.4.1　金属的接触电位差 30

1.4.2　表面吸附对逸出功的影响 32

1.4.3　半导体表面的能带弯曲 35

1.4.4　半导体异质结 37

1.5　固体的光吸收 41

1.6　散射机构对光电发射的影响 46

1.7　晶态与非晶态薄膜 51

1.7.1　薄膜的形成 51

1.7.2　单晶、多晶与非晶态薄膜 54

参考文献 58

第二章　热电子发射和场致发射 60

2.1　热电子发射方程 60

2.1.1　纯金属的热电子发射公式 60

2.1.2　热电子初速与电子冷却效应 63

2.2　热电子发射全伏安特性曲线 68

2.2.1　理想二极管的全伏安特性曲线 68

2.2.2　拒斥场的阳极电流 72

2.2.3　加速场的阳极电流——肖特基效应 75

2.2.4　空间电荷限制下的阳极电流——3/2次方定律 79

2.3　热电子发射材料 81

2.3.1　纯金属阴极 81

2.3.2　原子薄膜阴极 83

2.3.3　氧化物阴极 89

2.3.4　储备式阴极 102

2.4　场致发射方程与热场致发射 109

2.4.1　场致发射方程——福勒-诺德海姆公式 110

2.4.2　温度对场致发射的影响 119

2.4.3　场致发射电子的能量分布 121

2.5　场致电子发射材料 125

2.5.1　多尖端场致发射阴极 125

2.5.2　钼锥薄膜场致发射阴极 128

2.5.3　薄膜冷阴极 129

2.5.4　半导体过热电子发射冷阴极 130

参考文献 132

第三章　次级发射与光电发射 134

3.1　次级电子发射理论 134

3.1.1　次级电子发射的物理过程 135

3.1.2　次级电子发射系数的定量计算 137

3.2　绝缘体次级发射的平衡电位 142

3.3　次级电子发射体与电子倍增器 145

3.3.1　实用次级电子发射体 145

3.3.2　通道式电子倍增器与微通道板 150

3.4　金属光电发射光谱特性 154

3.5　金属光电子发射理论 159

3.6　体积与表面光电发射 163

3.7　半导体光电发射的量子产额 166

3.8　半导体缺陷能级对光电发射的影响 174

3.9　光电子能谱 179

3.9.1　光电子能谱测量电子结合能原理 179

3.9.2　X射线光电子能谱及其应用 185

3.9.3　紫外光电子能谱及其应用 186

3.9.4　同步辐射光电子能谱 187

参考文献 188

第四章　实用光电阴极 190

4.1 概述 190

4.2　银氧铯光电阴极（S-1） 192

4.2.1　制备工艺与特性 193

4.2.2　结构与发射机理 200

4.3　锑铯光电阴极 207

4.3.1　制备工艺与特性 207

4.3.2　结构与发射机理 219

4.4　双碱与多碱光电阴极 225

4.4.1　双碱光电阴极 226

4.4.2　多碱光电阴极 230

4.4.3　多碱光电阴极（S-20）制备工艺与特性 233

4.4.4　多碱光电阴极的结构和发射机理 238

4.5　多碱光电阴极的发展 244

4.5.1　派生物及其光谱响应 244

4.5.2　展望 248

4.6　紫外光电阴极 253

4.6.1　4000～2000？的光电阴极 254

4.6.2　2000～1050？的光电阴极 256

4.6.3　低于1050？的光电阴极 257

参考文献 259

第五章　光电阴极形成中的检测技术 261

5.1 多碱光电阴极形成中的检测技术 261

5.1.1　真空系统和超高真空系统 262

5.1.2　多碱光电阴极形成的控制方法 265

5.1.3　检控方法实例 269

5.2　研究多碱光电阴极的光学方法 276

5.2.1　检测原理 277

5.2.2　检控方法与实例 279

5.3　用微弱信号检测多碱光电阴极 287

5.3.1　原理 287

5.3.2　微分光谱、吸收光谱与透射光谱 292

5.3.3　微弱信号的测量 298

5.4　紫外光电阴极研制中的检测技术 300

5.4.1 中紫外检测光源及其应用 301

5.4.2　真空紫外检测光源及其应用 302

5.5　光电阴极制作中的真空传递 304

参考文献 307

第六章　负电子亲和势（NEA）光电阴极 308

6.1　NEA光电阴极的工作原理 309

6.2　NEA光电阴极的表面模型 313

6.2.1　异质结模型 313

6.2.2　偶极层模型 316

6.2.3　铯的弱核力场效应 318

6.3　NEA光电阴极的量子效率 323

6.3.1　反射式NEA光电阴极的量子效率 324

6.3.2　透射式NEA光电阴极的量子效率 327

6.4　NEA光电阴极的制备 333

6.4.1　外延层的生长 334

6.4.2　光电阴极的激活 338

6.5　实用反射式光电阴极及其发展 349

6.6　三代微光管中的透射式光电阴极 357

6.6.1 多层结构的透射式光电阴极 358

6.6.2　真空传递与铟封 362

参考文献 364

第七章　光电阴极特性的测试原理 366

7.1　光电子能量分布与阈频率 366

7.1.1　能量分布函数 366

7.1.2　能量分布的测定 369

7.1.3　能量分布与其它因素的关系 372

7.1.4　光电发射阈频率 373

7.2　光电阴极的光谱响应 374

7.3　光电阴极的积分灵敏度 378

参考文献 382

实验一　纯金属的热电子发射与逸出功的测定 383

实验二　多碱光电阴极的制作（演示） 393

习题 399