一个国际研究小组开发了一种新的表面涂层技术，能够显着增加材料中的电子发射。他们的突破有望改善高效电子源的生产，并提高电子显微镜、电子束光刻系统和同步辐射设施的性能。该研究于3年2023月<>日发表在《应用物理快报》杂志上。

自由电子是那些不与特定原子或分子结合的电子，在材料中自由地思考。它们在从光反应器和显微镜到加速器的广泛应用中发挥着至关重要的作用。

测量自由电子性能的一个特性是功函数：电子从材料表面逃逸到真空中所需的最小能量。具有低功函数的材料需要更少的能量来去除电子并使它们自由移动;而具有高功函数的材料需要更多的能量来去除电子。

较低的功函数对于提高电子源的性能至关重要，并有助于开发可在电子显微镜、加速器科学和半导体制造等各个领域具有实际应用的先进材料和技术。

目前，六硼化镧(LaB6)因其高稳定性和耐用性而广泛用于电子源。提高LaB的效率6，研究小组转向六方氮化硼(hBN)，这是一种多功能化合物，具有热稳定性，具有高熔点，在恶劣环境中非常有用，

“我们发现涂层LaB6使用hBN将功函数从2.2 eV降低到1.9 eV并增加电子发射，“该研究的合著者，现任日本大学副教授Shuichi Ogawa说(前东北大学先进材料多学科研究所)。

该小组进行的光发射电子显微镜和热离子发射电子显微镜证实了与未包被和石墨烯包被区域相比较低的功函数。

展望未来，Ogawa和他的同事们希望磨练涂层技术。“我们仍然需要开发一种将hBN涂覆到LaB非氧化表面上的技术。6，以及一种涂覆 LaB 的方法6具有尖三角形的电子源。