Encontrar formas alternativas de reducir la dispersión de energía de emisión de campo es altamente significativo para avanzar en fuentes de electrones monocromáticos de alta calidad. Este trabajo propone utilizar la forma de barrera fraccionaria de la estructura de la punta metálica, inducida por el efecto de concentración de campo, para suprimir la dispersión de energía. Las simulaciones indicaron que el radio de la punta juega el papel más importante en la forma de la barrera entre los parámetros geométricos del emisor de campo de la punta metálica. A medida que el radio de la punta disminuyó de 50 nm (donde la barrera puede ser aproximada como triangular) a 0.5 nm, el mínimo teórico del ancho completo a la mitad del máximo (FWHM) de la dispersión de energía a temperatura ambiente se redujo de ∼0.165 a ∼0.153 eV debido a la forma de barrera fraccionaria. Con una mayor consideración del efecto de confinamiento cuántico, este valor podría reducirse a ∼0.131 eV. El radio óptimo de la punta para obtener el mínimo FWHM bajo una corriente de emisión aplicable que va de 1 a 100 nA fue de ∼1 nm. Todos los resultados presentan el concepto de modular la dispersión de energía de los electrones de emisión de campo al adaptar la forma de la barrera, lo cual es útil para desarrollar fuentes de electrones monocromáticos de alta calidad.
Chen et al. (Wed,) estudiaron esta cuestión.