场发射显微镜

[外文]：field emission microscopy

金属中的自由电子在特定条件下可以发射出来，若用金属构成阴极并做成极细的针尖状（曲率半径为10-4～10-6厘米），在超高真空中(1.3×10-7帕以下)施以数千伏电压，金属中的电子即可从阴极冷金属中发射，这种发射电子的方法称为场发射。由于金属的不同晶面发射电子的能力不同，当金属表面上吸附有其他物质时，也使电子发射能力有变化，因而由荧光屏上观察到的图样会有不同。场发射显微镜电子投影图的图样（图1）

和强度反映了表面电场强度和局部电子脱出功（与表面原子的性质、排列方式、表面上有无吸附层以及吸附质的性质等有关）所决定的电流分布，因而用场发射显微镜可以研究电子脱出功的大小和化学吸附。

若在场发射显微镜管中充以10-3～10-4托中性气体分子，以金属尖端为阳极，当施以高电压时，吸附在金属尖上的气体将以离子状态发射出来，在荧光屏上可看到场离子发射图样。由于离子的质量远比电子大，故发射路线直，使得场发射显微镜分辨能力很高，可直接观察到表面原子的排列（图2）。