【技术实现步骤摘要】
本技术属于扫描电子显微镜领域，具体地，涉及一种激光增强的纳米线电子源组件。
技术介绍
1、扫描电子显微镜（sem）是重要的科学研究仪器，在物理、化学、材料、生命等科研领域和半导体等工业领域发挥着重要作用。电子源是扫描电镜中的关键部件，用于产生并发射电子束，通常使用热阴极或场发射阴极。电子源的特性往往决定了电子显微镜的主要性能，电子源发射的束流强度直接影响着扫描电镜的分辨率、对比度和信噪比。纳米线电子源具有线状纳米发射端结构，能够产生并发射高准直性的电子束，从而能够提供更强的信号强度和更好的成像质量。
2、然而，目前的纳米线电子源其产生并发射的电子束束流小，在用于扫描电镜检测时，信号强度有限，图像噪声水平较高，图像清晰度有限，限制了对微小细节的观察和对样品特征的准确获取。
技术实现思路
1、本技术的目的是为了克服现有技术存在的纳米线电子源产生并发射的电子束束流小的缺陷，提供一种激光增强的纳米线电子源组件，能够在保持电子束高亮度、高准直性的前提下，提高电子发射率，增大束流发射强度。
2、为了实现上述目的，本技术提供了一种激光增强的纳米线电子源组件，包括：底座；
3、导电电极，其与所述底座的一端导电连接，
4、纳米线，其一端与所述底座的远离所述导电电极的一端导电连接，其另一端悬空设置；
5、引出电极，其形状为圆盘形，所述引出电极的盘面与所述纳米线的轴向方向相垂直，且圆盘形的所述引出电极与所述纳米线的悬空端留有间隔，圆盘形的所述引
6、激光辐射部件，其发出的激光照射至所述纳米线的悬空端，所述激光辐射部件的激光频率调节范围包括所述纳米线的等离激元频率。
7、在一些优选实施方式中，所述导电电极为两个，两个所述导电电极分别与所述底座的一端的相对两侧导电连接。
8、优选地，所述导电电极包括与所述底座导电连接的第二段导电电极和远离所述底座的第一段导电电极，所述第一段导电电极与所述第二段导电电极形成一体成型连接或导电连接，两个所述导电电极的所述第一段导电电极平行设置，两个所述导电电极的所述第二段导电电极相向倾斜对称设置。
9、在一些优选实施方式中，所述纳米线电子源组件还包括绝缘支撑体，所述绝缘支撑体上设置有电极通孔；所述导电电极穿过所述电极通孔延伸至所述绝缘支撑体外。
10、在一些优选实施方式中，所述底座的形状为柱形，柱形的所述底座的一端直径小于另一端直径，柱形的所述底座的较小直径的一端与所述纳米线连接。
11、优选地，所述底座与所述纳米线连接的一端沿轴向设置有放置平面，所述纳米线的一端导电连接设置于所述放置平面上。
12、在一些优选实施方式中，所述激光辐射部件包括激光器和反射器，所述反射器位于所述激光器的激光出口侧，所述反射器将所述激光器发出的激光引导照射至所述纳米线的悬空端，所述激光器发射的激光的光斑直径范围包括所述纳米线的悬空端的长度。
13、优选地，所述激光辐射部件还包括激光位置探测器，所述激光位置探测器检测所述反射器反射的激光光束的方向，所述反射器和所述激光位置探测器设置于所述纳米线的悬空端的相对两侧。
14、优选地，所述反射器反射激光光束的位置与参考面的距离 d1，按照如下条件设置：( d1+ d3)/2- d2< l1+ d，其中， d3为所述激光位置探测器检测到的光斑与所述参考面的距离，所述光斑与所述参考面的距离为所述光斑的中心与所述参考面的距离， d2为所述底座远离所述导电电极的一端与所述参考面的距离， d为所述激光位置探测器检测到的所述光斑的直径， l1为所述纳米线的悬空端的长度；
15、所述参考面位于所述纳米线电子源组件的外部，所述参考面与所述反射器反射的激光光束的方向相平行。
16、优选地，所述纳米线电子源组件还包括真空腔，所述导电电极、底座、纳米线、引出电极和激光位置探测器位于所述真空腔内，所述激光器和反射器位于所述真空腔外，所述真空腔的腔壁上设置有激光透过窗，所述激光透过窗位于所述反射器和所述纳米线的悬空端之间，沿所述真空腔内的所述反射器反射的激光光束的方向，所述激光透过窗的投影覆盖所述纳米线。
17、有益效果：
18、本技术的纳米线电子源组件，纳米线的一端与底座远离导电电极的一端导电连接，纳米线的另一端悬空设置，激光辐射部件的激光频率调节范围包括纳米线的等离激元频率，在电子源组件工作的过程中，将激光辐射部件的激光频率调至纳米线的等离激元频率，激光照射至纳米线的悬空端后，能够激发纳米线材料中的电子形成等离激元振荡，大量的电子离开基态到达占据态，通过等离激元弛豫诱导更多的电子位于价带；本技术的纳米线电子源组件，与纳米线的悬空端留有间隔的位置设置有盘面与纳米线的轴向方向相垂直的圆盘形的引出电极，引出电极的圆心设置有位于纳米线的轴向延长线上的圆形通孔，在电子源组件工作的过程中，在引出电极上施加有电压时，纳米线材料中的电子形成等离激元振荡离开基态到达占据态后，在带有圆形通孔的引出电极产生的隧穿电场作用下，由于位于价带的电子的隧穿势垒小，更容易穿越真空能级，大量的价带电子在隧穿电场作用下能够形成大量的电子发射，提高电子发射率，增大束流发射强度。本技术采用非接触式、非改性的方法增大电子发射率，可以保留纳米线电子源固有的高发射亮度、高准直性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种激光增强的纳米线电子源组件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的纳米线电子源组件，其特征在于，所述导电电极（2）为两个，两个所述导电电极（2）分别与所述底座（1）的一端的相对两侧导电连接。
3.根据权利要求2所述的纳米线电子源组件，其特征在于，所述导电电极（2）包括与所述底座（1）导电连接的第二段导电电极（202）和远离所述底座（1）的第一段导电电极（201），所述第一段导电电极（201）与所述第二段导电电极（202）形成一体成型连接或导电连接，两个所述导电电极（2）的所述第一段导电电极（201）平行设置，两个所述导电电极（2）的所述第二段导电电极（202）相向倾斜对称设置。
4.根据权利要求1所述的纳米线电子源组件，其特征在于，所述纳米线电子源组件还包括绝缘支撑体（5），所述绝缘支撑体（5）上设置有电极通孔；所述导电电极（2）穿过所述电极通孔延伸至所述绝缘支撑体（5）外。
5.根据权利要求1所述的纳米线电子源组件，其特征在于，所述底座（1）的形状为柱形，柱形的所述底座（1）的一端直径小于另一端直径，柱形的所述底座（
6.根据权利要求5所述的纳米线电子源组件，其特征在于，所述底座（1）与所述纳米线（3）连接的一端沿轴向设置有放置平面（101），所述纳米线（3）的一端导电连接设置于所述放置平面（101）上。
7.根据权利要求1所述的纳米线电子源组件，其特征在于，所述激光辐射部件包括激光器（6）和反射器（7），所述反射器（7）位于所述激光器（6）的激光出口侧，所述反射器（7）将所述激光器（6）发出的激光引导照射至所述纳米线（3）的悬空端，所述激光器（6）发射的激光的光斑直径范围包括所述纳米线（3）的悬空端的长度。
8.根据权利要求7所述的纳米线电子源组件，其特征在于，所述激光辐射部件还包括激光位置探测器（8），所述激光位置探测器（8）检测所述反射器（7）反射的激光光束的方向，所述反射器（7）和所述激光位置探测器（8）设置于所述纳米线（3）的悬空端的相对两侧。
9.根据权利要求8所述的纳米线电子源组件，其特征在于，所述反射器（7）反射激光光束的位置与参考面的距离d1，按照如下条件设置：(d1+d3)/2-d2<L1+D，其中，d3为所述激光位置探测器（8）检测到的光斑与所述参考面的距离，所述光斑与所述参考面的距离为所述光斑的中心与所述参考面的距离，d2为所述底座（1）远离所述导电电极（2）的一端与所述参考面的距离，D为所述激光位置探测器（8）检测到的所述光斑的直径，L1为所述纳米线（3）的悬空端的长度；
10.根据权利要求8所述的纳米线电子源组件，其特征在于，所述纳米线电子源组件还包括真空腔（9），所述导电电极（2）、底座（1）、纳米线（3）、引出电极（4）和激光位置探测器（8）位于所述真空腔（9）内，所述激光器（6）和反射器（7）位于所述真空腔（9）外，所述真空腔（9）的腔壁上设置有激光透过窗（10），所述激光透过窗（10）位于所述反射器（7）和所述纳米线（3）的悬空端之间，沿所述真空腔（9）内的所述反射器（7）反射的激光光束的方向，所述激光透过窗（10）的投影覆盖所述纳米线（3）。
...【技术特征摘要】
1.一种激光增强的纳米线电子源组件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的纳米线电子源组件，其特征在于，所述导电电极（2）为两个，两个所述导电电极（2）分别与所述底座（1）的一端的相对两侧导电连接。
3.根据权利要求2所述的纳米线电子源组件，其特征在于，所述导电电极（2）包括与所述底座（1）导电连接的第二段导电电极（202）和远离所述底座（1）的第一段导电电极（201），所述第一段导电电极（201）与所述第二段导电电极（202）形成一体成型连接或导电连接，两个所述导电电极（2）的所述第一段导电电极（201）平行设置，两个所述导电电极（2）的所述第二段导电电极（202）相向倾斜对称设置。
4.根据权利要求1所述的纳米线电子源组件，其特征在于，所述纳米线电子源组件还包括绝缘支撑体（5），所述绝缘支撑体（5）上设置有电极通孔；所述导电电极（2）穿过所述电极通孔延伸至所述绝缘支撑体（5）外。
5.根据权利要求1所述的纳米线电子源组件，其特征在于，所述底座（1）的形状为柱形，柱形的所述底座（1）的一端直径小于另一端直径，柱形的所述底座（1）的较小直径的一端与所述纳米线（3）连接。
6.根据权利要求5所述的纳米线电子源组件，其特征在于，所述底座（1）与所述纳米线（3）连接的一端沿轴向设置有放置平面（101），所述纳米线（3）的一端导电连接设置于所述放置平面（101）上。
7.根据权利要求1所述的纳米线电子源组件，其特征在于，所述激光辐射部件包括激光器（6）和反射器（7），所述反射器（7）位于所述激光器（6）的激光...
【专利技术属性】
技术研发人员：方小伟，郑哲，
申请(专利权)人：合肥国镜仪器科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。