CN104137254A

CN104137254A - 场发射装置

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Publication number: CN104137254A
Application number: CN201280070857.XA
Authority: CN
Inventors: 罗德里克·A·海德; 乔丁·T·卡勒; 内森·P·梅尔沃德; 托尼·S·潘; 洛厄尔·L·小伍德
Original assignee: Elwha LLC
Current assignee: Elwha LLC
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: EP2798673A1; KR101988068B1; EP2798673A4; WO2013101944A3; KR20140116181A; WO2013101937A1; EP2797837A4; WO2013101951A1; EP2798673B1; EP2801102A1; CN104024147A; JP6278897B2; JP2015510655A; KR20140128975A; EP2801102A4; CN104137254B; CN104769698A; WO2013101944A2; CN104160467A; WO2013101948A1

Abstract

场发射装置被构造为热机。在一实施方式中，一种装置包括：阴极；阳极，其中所述阳极和阴极接受第一功率源以产生高于阴极电势的阳极电势；栅极，其位于所述阳极和所述阴极之间，所述栅极接受第二功率源以产生被选择来从所述阴极诱导第一成组的电子的电子发射的栅极电势，该第一成组的电子具有高于第一阈值能量的能量；位于所述栅极与所述阳极之间的抑制器；位于所述阴极和所述阳极之间的至少一个包括气体的区域；以及能让所述第一成组的电子的第一部分通过的至少一个路径，其从所述阴极延伸到所述阳极。

Description

场发射装置

相关申请

本申请根据35USC§119(e)主张名称为《场发射装置》、以罗德利克·A·海德、乔丁·T·凯拉、内森·P·梅偌德、托尼·S·潘和小劳威尔·L·伍德作为发明人、于2011年12月29日提交的美国专利申请No.61/631,270的优先权，该专利申请目前共同待定或是让目前共同待定的申请享有该申请日的权益的申请。

本申请根据35USC§119(e)主张名称为《场发射装置》、以罗德利克·A·海德、乔丁·T·凯拉、内森·P·梅偌德、托尼·S·潘和小劳威尔·L·伍德作为发明人、于2011年12月30日提交的美国专利申请No.13/374,545的优先权，该专利申请目前共同待定或是让目前共同待定的申请享有该申请日的权益的申请。

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美国专利局(USPTO)发布效果公告告知，美国专利商标局的计算机程序要求专利申请人引用序列号并指明申请是否是母申请的继续申请、部分继续申请、或分案申请。斯蒂芬·G·库宁，《先前提交的申请的益处》，《美国专利商标局官方公报》，2003年3月18日。本申请人实体(以下简称“申请人”)在上文特别提及了一个或多个申请，按法律规定要求该一个或多个申请的优先权。申请人理解，法律在其具体的引用语言方面是清楚的，不需要序列号，也不需要诸如“继续”或“部分继续”之类的任何特征来要求美国专利申请的优先权。尽管有上述规定，但申请人理解，美国专利商标局的计算机程序有一定的数据输入要求，因此，申请人已提供了在本申请与上文所述母申请之间的关系的指定，但明确指出，这样的指定决不以任何方式解释为对本申请除了其母申请的内容外是否还包含任何新内容的任何类型的评论和/或认可。

发明内容

在一实施方式中，一种装置包括：阴极；阳极，其中所述阳极和阴极接受第一功率源以产生高于阴极电势的阳极电势；栅极，其位于所述阳极和所述阴极之间，所述栅极接受第二功率源以产生被选择来从所述阴极诱导第一成组的电子的电子发射的栅极电势，该第一成组的电子具有高于第一阈值能量的能量；位于所述栅极与所述阳极之间的抑制器，所述抑制器接受第三功率源，以产生被选择来从所述阳极诱导电子发射的抑制器电势；位于所述阴极和所述阳极之间的至少一个包括气体的区域；以及能让所述第一成组的电子的第一部分通过的至少一个路径，其从所述阴极延伸穿过所述栅极、穿过所述包括气体的区域、穿过所述抑制器并延伸到所述阳极。

在一实施方式中，一种方法包括：施加栅极电势以选择性地释放第一区域中的束缚态的第一成组的电子；施加抑制器电势以选择性地将不同于所述第一区域的第二区域中的束缚态的第二成组的电子的发射释放，所述第二区域具有大于所述第一区域的阴极电势的阳极电势；以及使所述第一成组的电子的一部分穿过充气区且将所述第一成组的电子的所通过部分约束在所述第二区域中。

在一实施方式中，一种方法包括：接收与热机对应的第一信号，所述热机包括阳极、阴极、充气区、栅极和抑制器；处理所述第一信号以确定所述热机的作为阳极电势、栅极电势和抑制器电势的函数的第一相对功率输出；基于比所述第一功率输出大的第二功率输出产生第二信号；以及发送与所述第二功率输出对应的所述第二信号。

在一实施方式中，一种装置包括：被配置来接收与热机对应的第一信号的电路，所述热机包括阳极、阴极、充气区、栅极和抑制器；被配置来处理所述第一信号以确定所述热机的作为阳极电势、栅极电势和抑制器电势的函数的第一相对功率输出的电路；被配置来基于比所述第一功率输出大的第二功率输出产生第二信号的电路；以及被配置来发送与所述第二功率输出对应的所述第二信号的电路。

在一实施方式中，一种方法包括：接收与热机对应的第一信号，所述热机包括阳极、阴极、充气区、栅极和抑制器；处理所述第一信号以确定所述热机的作为阳极电势、栅极电势和抑制器电势的函数的第一相对热力学效率；基于比所述第一热力学效率大的第二热力学效率产生第二信号；以及发送与所述第二热力学效率对应的所述第二信号。

在一实施方式中，一种装置包括：被配置来接收与热机对应的第一信号的电路，所述热机包括阳极、阴极、充气区、栅极和抑制器；被配置来处理所述第一信号以确定所述热机的作为阳极电势、栅极电势和抑制器电势的函数的第一相对热力学效率的电路；被配置来基于比所述第一热力学效率大的第二热力学效率产生第二信号的电路；以及被配置来发送与所述第二热力学效率对应的所述第二信号的电路。

在一实施方式中，一种热机包括：具有第一温度的阴极；具有比所述第一温度低的第二温度的阳极，其中所述阳极和阴极接受第一功率源以产生高于阴极电势的阳极电势；栅极，其位于所述阳极和所述阴极之间，所述栅极接受第二功率源以产生被选择来从所述阴极诱导第一成组的电子的电子发射的栅极电势，该第一成组的电子具有高于第一阈值能量的能量；位于所述栅极与所述阳极之间的抑制器，所述抑制器接受第三功率源以产生被选择来从所述阳极诱导电子发射的抑制器电势；位于所述阴极和所述阳极之间的至少一个包括气体的区域；以及能让所述第一成组的电子的一部分通过的至少一个路径，其从所述阴极延伸穿过所述栅极、穿过所述包括气体的区域、穿过所述抑制器并延伸到所述阳极。

在一实施方式中，一种装置包括：阴极；阳极，其中所述阳极和阴极接受第一功率源以产生高于阴极电势的阳极电势；栅极，其位于所述阳极和所述阴极之间，所述栅极接受第二功率源以产生被选择来从所述阴极诱导第一成组的电子的电子发射的栅极电势，该第一成组的电子具有高于第一阈值能量的能量；位于所述栅极与所述阳极之间的抑制器，所述抑制器接受第三功率源以产生抑制器电势，其中所述抑制器电势被选择为小于所述阳极电势和阳极功函数之和；位于所述阴极和所述阳极之间的至少一个包括气体的区域；以及能让所述第一成组的电子的第一部分通过的至少一个路径，其从所述阴极延伸穿过所述栅极、穿过所述包括气体的区域、穿过所述抑制器并延伸到所述阳极。

在一实施方式中，一种方法包括：施加栅极电势以选择性地释放第一区域中的束缚态的第一成组的电子，所述第一区域具有第一温度；施加抑制器电势以选择性地将不同于所述第一区域的第二区域中的束缚态的第二成组的电子的发射释放，所述第二区域具有大于所述第一区域的阴极电势的阳极电势，所述第二区域具有低于所述第一温度的第二温度；以及使所述第一成组的电子的一部分穿过充气区且将所述第一成组的电子的所通过部分约束在所述第二区域中。

前面所述是概要，因此，可能包含对细节的简化、概括、包含和/或省略；因此，本领域的技术人员应理解，本概述仅仅是说明性的，并无意于以任何方式进行限制。本文说明的装置和/或过程和/或其他主题的其它方面、特征以及优点在本文所阐述的教义下将是显而易见的。

附图说明

图1是一种包括阴极、栅极、抑制器和阳极的装置的示意图。

图2是对应于图1的装置的实施方式的能级的示意图。

图3是一种包括阴极、栅极、抑制器、阳极和屏栅的装置的示意图。

图4是一种包括阴极、栅极、抑制器、阳极和电路的装置的示意图。

图5-6是说明方法的流程图。

在不同的附图中使用相同的符号通常表示是相似项或相同项。

具体实施方式

在下面的详细说明中，参照了附图，附图形成了其一部分。在附图中，除非上下文另有规定，否则相似的符号通常表示相似的部件。在详细说明、附图和权利要求中说明的说明性的实施方式并不意味着是限制性的。可以使用其它的实施方式以及可以进行其它变化而不偏离在这里提出的本主题的精神或范围。

在一个实施方式中，如图1所示，装置100包括阴极102、布置为与阴极102大致平行的阳极108，其中阳极108和阴极102容易接受第一功率源110，以产生比阴极电势高的阳极电势202。在此讨论中，惯例是一般参考相对于阴极电势的值的电势，在这样的情况下，阴极电势的值可以视为零。对于对应于热机的图1的实施方式，对应于图1的装置的阳极电势202和其它电势示于图2。该装置100还包括设置在所述阳极108和所述阴极102之间的栅极104，所述栅极104容易接受第二功率源112，以产生栅极电势204，其中，所述栅极电势204被选择为从阴极102诱导具有高于第一阈值能量208的能量的第一成组的电子206的电子发射。装置100还包括设置于栅极104和阳极108之间的抑制器106，抑制器106容易接受第三功率源114，以产生被选择用来阻止来自阳极108的具有低于第二阈值能量209的能量的第二成组的电子207的电子发射而让所述第一成组的电子206的至少一部分通过的抑制器电势210。在该实施方式中，阳极108被置为接收所述第一成组的电子206的所通过部分。在一些实施方式中，阳极输出124可以被电连接，以便为装置提供功率。

虽然在传统上阴极被认为是电子发射器，而阳极被认为是电子接收器，但在这里所介绍的实施方式中，阴极和阳极两者一般都发射和接收电子。在本文所说明的实施方式中的净电流和热流可以由阴极102和阳极108的温度、阳极电势202和栅极与抑制器的电势204、210来确定。在本文所说明的一些实施方式中，诸如在将热量从较高温度转移到较低温度的生电热机中，净电子流和热流是从阴极102移动到阳极108，而在本文所说明的其它实施方式中，诸如在将热量从较低温度转移到较高温度的耗电热机中，净电子流和热流是从阳极108移动到阴极102。另外，在本文所说明的实施方式中，阴极102和阳极108都是电子发射器，阴极102和/或阳极108中的一个或两个可包括场发射增强特征103。

图1示出了具有场发射增强特征103的阴极102，但是，在一些实施方式中，阴极可以是基本平坦的，并且可以不包括场发射增强特征103。在包括一个或多个场发射增强特征103的一些实施方式中，场发射增强特征103可以包括几何尖端和/或碳纳米管。

装置100包括让第一成组的电子206的至少第一部分穿过的、含有气体的至少一个区域。通常，在阴极102和阳极108之间的区域是让第一成组的电子206的至少第一部分穿过的、充气的区域。气体可以由至少一种原子或分子物质、部分电离的等离子体、完全电离的等离子体、或者它们的混合物组成。气体组分和密度可以被选择为有利于使电子通过。气体密度可低于大气密度，并且可以足够低，以得到有效的真空度。

对于与热机对应的图1的一个实施方式，作为沿x方向126的与装置100的阴极相隔的距离的函数的、所得到的电势215示于图2中。电势215不考虑由于在阴极和阳极之间所发射的电子而导致的空间电荷电势。它也不考虑由于平板(即，阴极和阳极)的镜像电荷效应(image charge effects)而导致的镜像电荷的电势。在阴极和阳极之间的电子所承受的净电势216是作用于电子的、包括空间电荷电势和镜像电荷电势的所有电势的函数。此外，在这里针对负电荷电子而不是富兰克林-传统正检测电荷定义诸如图2所示的电势，以使得电子在从高电势移动到低电势时获得动能。

应当理解的是，在上面的说明中以及在说明书的其余部分，电子服从量子力学的规律，因此，给定诸如是在阴极和栅极之间形成的势垒，(即电势216的在阴极和栅极之间的部分)，在势垒的底部和顶部之间的、具有能量的电子有隧穿势垒的一些可能性。例如，具有高于阈值能量208的能量的一些电子不会从阴极102发射。进一步地，对于从阴极发射的第一成组的电子206，基于其能量和抑制器电势210，它们将有隧穿在抑制器和阳极之间形成的势垒(即，电势216的在抑制器和阳极之间的部分)的一些可能性。

虽然在图1中所示的第一、第二和第三功率源110、112和114是不同的，但在某些实施方式中，功率源110、112和114可以被包含在相同的单元中。有很多不同的方式可以将功率源110、112和114相对于元件102、104、106和108进行配置，本领域的技术人员可以根据应用来确定配置。

在图2中还示出，在电势215、216的曲线图中的左右两侧是用于在阴极102和阳极108的电子的、费米-狄拉克分布F(E，T)的图。

在左侧是对应于阴极的、作为电子能量E_c(221)的函数的费米-狄拉克分布图F_c(E_c,T_c)(222)。还示出的是阴极的费米能μ_c(214)和阴极功函数

在右侧是对应于阳极的、作为电子能量E_a(225)的函数的费米-狄拉克分布图F_a(E_a,T_a)(226)。还示出的是阳极的费米能μ_a(220)和阳极功函数

在贮存器(例如，阴极102和阳极108)中的电子遵循费米-狄拉克分布：

F (E, T) = \frac{1}{1 + e^{(E - μ) / kT}}

式中，μ为费米能，k是玻尔兹曼常数，T是温度。在阴极的费米占有数F_c(E_c,T_c)等于阳极的费米占有数F_a(E_a,T_a)时的能量是卡诺效率能E_carnot：

E_{carnot} = \frac{μ_{a} T_{c} - μ_{c} T_{a}}{T_{c} - T_{a}}

式中，μ_c是在图2中示出的阴极的费米能214而μ_a是在图2中示出的阳极的费米能220(从阴极102的导带底部测量)，T_c是阴极温度，T_a是阳极温度。

在阴极102和阳极108是相同材料的情况下，卡诺效率能E_carnot是使阴极102和阳极108的费米占有数相等的能量，并且在理论上在两者之间的电子流产生而不会改变熵。不存在势垒216的情况下，在高于E_carnot的任何给定的电子能量下，在较热的板中有较多的电子，所以在这些能量下的净电子流是从热板到冷板。相反，在低于E_carnot的任何给定的电子能量下，在较冷的板中有较多的电子，所以在这些能量下的净电子流是从冷板到热板。

在对应于热机的图1的实施方式中，阴极102比阳极108更热(Tc>Ta)，阳极108被偏置在阴极102上，如图2所示。在本实施方式中，μ_a＝μc+V₀，式中，V₀是阳极电势202。此时，卡诺效率能等于：

E_{carnot} = μ_{c} + \frac{V_{0}}{η_{carnot}}

式中，

η_{carnot} = \frac{T_{c} - T_{a}}{T_{c}}

是卡诺效率。由于电势偏置V₀，从阴极102行进到阳极108的每一个电子都得到可以用来做功的有用的势能V₀，相反，从阳极108行进到阴极102的每一个电子都消耗势能V₀以输送热。

不存在势垒(如栅极104和/或抑制器106)的情况下，在低于E_carnot的任何给定的电子能量下，电子的净流是从阳极108到阴极102，花费每一个电子的势能V₀来输送热量。因此，在装置是生电热机的实施方式中，来自阳极的、具有的能量小于E_carnot的电子被抑制器106阻止，减少了热力学效率的损失。

在能量E_carnot的电子从热的阴极102发射后去掉了E_carnot，并且被具有平均能量μ_c的电子替换，所以，由于热板上的电子的发射产生的净热损失是V₀/η_carnot。因此，所得到的有用的能量与热损之比为η_carnot，我们得出结论，能量E_carnot上所发射的电子是有卡诺效率的，是以命名。

因为第一成组的电子206在y方向与z方向(128，130)以及x方向(126)上具有动量，在低于卡诺效率能E_carnot的、来自阴极102的电子流被阻止的实施方式中，栅极电势E_g(204)略低于卡诺效率能E_carnot：

E_g≈E_carnot-kT_c

或，

E_{g} \approx \frac{μ_{a} T_{c} - μ_{c} T_{a}}{T_{c} - T_{a}} - k T_{c}

式中，kT_c表示结合的在y方向和z方向(128，130)上的电子的平均能量。抑制器电势E_s(210)可被选择为与栅极电势E_g(204)相同。

在一些实施方式中，栅极电势204和抑制器电势210可具有其它值。例如，栅极电势和/或抑制器电势204，210中的一个或两个可低于前面所述。在一个实施方式中，装置被配置为使得在阴极102和栅极104之间的电势216的部分的峰值大约是卡诺效率能E_carnot，和/或在抑制器106和阳极108之间的电势216的部分的峰值大约是卡诺效率能E_carnot。在这样的实施方式中，装置的效率可能与前文说明的不同。这些只是可施加到栅极104和/或抑制器106上的电势的几个例子，在栅极104和抑制器106上的实际电势可依赖于特定应用以及要从阴极102和阳极108屏蔽的所选择的能量范围的电子发射。虽然在一般情况下，净电子携带的热流的符号与净电子电流流动的符号是匹配的，但对于一些实施方式，电子分布的不同部分的不同能量权重会导致电子携带的热流的净流量和电子电流的净流量是相反的。

在不同元件102、104、106和108之间的间距取决于特定的实施方式。例如，在一些实施方式中，装置100是纳米级的装置。在本实施方式中，阴极102和阳极108可以分离开10-1000纳米的距离122，阴极102和栅极104可以分离开1-100纳米的距离116，阳极108和抑制器106可以分离开1-100纳米的距离120。这些范围是示例性的实施方式，并且不意味着是限制性的。在装置100是纳米级的装置的情况下，距离116、118、120和/或122的下限值可以至少部分地由正在发展的制造技术来确定。为了说明用于制造小的间距的现有技术，约1纳米的阴极-栅极和抑制器-阳极间距116、120可通过在阴极102和/或阳极108上沉积纳米级的介电层以及在介电层上沉积栅极104和/或抑制器106来获得。此外，在阴极102包括一个或多个场发射增强特征103的情况下，阴极-栅极间距116可以至少部分地由特征103在x方向126上的长度来确定。例如，如果特征103在x方向126上的长度是5纳米，则阴极-栅极间距116将至少为5纳米。

在其它实施方式中，装置比纳米级大，示例性的间隔距离116、118、120和/或122可以是在纳米到毫米尺度之间的范围内。然而，这种尺度还是示例性的而非限制性的，并且长度尺度116、118、120、122可以至少部分地基于诸如真空管之类的其它栅化电子发射装置的操作参数进行选择。

阴极和阳极的功函数213、219是由阴极102和阳极108的材料来确定的，并且可以被选择为尽可能小。阴极和阳极可包括不同的材料。一种或两种材料可以包括金属和/或半导体，阴极102和/或阳极108的材料可以具有有相对于阴极或阳极的表面的优选的费米表面取向的不对称费米表面。定向的不对称费米表面在增加垂直发射到表面的电子的比例和减小电子的横向动量及相关联的能量方面是有用的。在一些实施方式中，它在减小从表面中的一个发射的电子电流(如减小在生电热机中的阳极发射电流或减小在耗电热机中的阴极发射电流)方面是有用的。此减小可利用减小垂直于表面的动量分量的非对称费米表面。这种减小可能涉及在装置操作涉及的选定的电子能量上的材料的状态密度(例如半导体的带隙)的最小化。

虽然参照图2说明的实施方式是对应于热机，但是，图1中所示的装置可以被配置为例如作为热泵或致冷装置。在图1的装置被配置为热泵的实施方式中，偏置V₀被施加到阴极102而不是阳极108，如图2所示。在图1的装置被配置为致冷装置以冷却阳极108的实施方式中，偏置V₀(202)被施加到阳极，抑制器电势210和栅极电势204可被选择为明显低于卡诺效率能E_carnot。在这种情况下，净电子流和热传递是从阳极到阴极。

在一些实施方式中，装置100还包括位于栅极104和抑制器106之间的屏栅302，屏栅302容易接受第四功率源304以产生屏栅电势。屏栅电势可以被选择来改变在栅极104和抑制器106之间的电势216并使电子加速去往另一空间区域，从而降低空间电荷电势对阴极和/或阳极的场发射区的影响。

在图4所示的实施方式中，装置100还包括可操作地连接到第一、第二和第三功率源110、112和114中的至少一个以改变阳极、栅极和抑制器电势202、204和210中的至少一个的电路402。电路402会容易接受信号以确定装置100的相对的功率输出和/或热力学效率并响应所确定的相对功率输出和/或热力学效率而动态地改变第一、栅极和抑制器电势202、204、210中的至少一个。装置100还可以包括被配置为测量在阳极108的电流的仪表404，其中电路402响应于所测量的电流来改变第一、栅极和抑制器电势202、204和210中的至少一个。装置100还可以包括被配置为测量在阳极108的温度的仪表406，其中电路402响应于所测量的温度来改变阳极、栅极和抑制器电势202、204和210中的至少一个。装置100还可以包括被配置为测量在阴极102的温度的仪表408，其中电路402响应于所测量的温度来改变阳极、栅极和抑制器电势202、204和210中的至少一个。

在一些实施方式中，电路402可以被配置为迭代地确定最优的阳极、栅极和抑制器电势202、204、210。例如，电路402可以可操作地连接到配置为测量在阳极108上的电流的仪表404，并且可以迭代地改变阳极、栅极和抑制器电势中的一个以使在阳极上的电流最大化。

另外，电路402可以被配置为迭代地确定最佳的阴极102和阳极108的温度。例如，如上相对于电势所述的那样，电路402可以可操作地连接到配置为测量在阳极108上的电流的仪表404，并可以迭代地改变阴极102和阳极108中的一个的温度以使在阳极108上的电流最大化。

在一些实施方式中，栅极和抑制器电势204、210可以作为时间的函数而被改变。例如，栅极电势204可以被接通，以从阳极释放第一成组的电子206，且一旦第一成组的电子206已经通过栅极104，就可以被关闭。抑制器电势210可接通，以使朝向阳极108的第一成组的电子206加速，且一旦第一成组的电子206通过抑制器106，就可以被关闭。这样的实施方式是假设有高的开关速度。在一些实施方式中，如上面所说明的开关周期性地并响应于电路402发生。

在一个实施方式中，如图5的流程图所示，一种方法包括：(502)施加栅极电势204，以选择性地将第一区中的束缚态的第一成组的电子206释放(其中，在一个实施方式中，第一区对应于阴极102)；(504)施加抑制器电势210以选择性地将与所述第一区不同的第二区中的束缚态的第二成组的电子发射释放，第二区具有大于第一区的阴极电势的阳极电势(其中，在一个实施方式中，第二区域对应于阳极108)，第二区具有大于第一区的阴极电势的阳极电势202；和(506)使所述第一成组的电子206的一部分通过充气区并将所述第一成组的电子206的所通过部分束缚在第二区中。

本文已经参照图1-4说明了各种方法，它们可以适用于在图5的流程图中所描绘的方法。例如，与电路402和图4中所示的另一装置相关的方法适用于图5的方法，其中，所述第一区包括阴极102的至少一部分，所述第二区包括阳极108的至少一部分。

在如图6的流程图所说明的一个实施方式中，一种方法包括：(602)接收对应于热机的第一信号，所述热机包括阳极、阴极、充气区、栅极和抑制器；(604)处理所述第一信号以确定所述热机的作为阳极电势、栅极电势和抑制器电势的函数的第一功率输出和/或相对热力学效率；(606)基于比所述第一功率输出和/或热力学效率大的第二功率输出和/或热力学效率产生第二信号；和(608)发送对应于所述第二功率输出和/或热力学效率的第二信号。

图6的方法在例如接收到如图1所示的装置和必须确定用于热机的最优参数的实施方式中是适用的。

在一个实施方式中，所述第一信号包括用户输入，该用户输入包括阴极和阳极的已知尺寸、材料和温度。在本实施方式中，已知参数可用于计算施加到阳极108、栅极104和抑制器106上的最优电势。

在另一个实施方式中，第一信号包括所测得的诸如在阳极108上的电流之类的参数，其中所述电势被改变，以优化在阳极上的电流。已经参照图4所示的电路402说明了这种情况。

在一个实施方式中，生成第二信号还可以包括确定在所述阳极、栅极和抑制器电势中的至少一个的变化，并且本方法可进一步包括响应于所述确定的改变来改变所述阳极、栅极和抑制器电势中的至少一个。

在另一个实施方式中，生成第二信号还可以包括确定在阴极和阳极温度中的至少一个的变化，并且本方法可进一步包括响应于所述确定的改变来改变所述阴极和阳极温度中的至少一个。

在一个实施方式中，阳极、阴极、栅极和抑制器由阴极-栅极间距、栅极-抑制器间距以及抑制器-阳极间距来分离，生成第二信号可包括确定在所述阴极-栅极间距、栅极-抑制器间距、以及抑制器-阳极间距中的至少一个的变化，所述方法还可以包括响应于所确定的变化来改变阴极-栅极间距、栅极-抑制器间距以及抑制器-阳极间距中的至少一个。例如，在一些实施方式中，阴极-栅极间距、栅极-抑制器间距以及抑制器-阳极间距(116，118，120)中的一个或多个可以是可变的(例如，其中阴极102、栅极104、抑制器106和阳极108中的一个或多个被安装在微机电系统上)，并且可以被改变以优化装置的效率。

在一个实施方式中，所接收的第一信号对应于阳极电流，并且，处理所述第一信号以确定热机的作为阳极电势、栅极电势和抑制器电势的函数的第一相对热力学效率包括：基于所述阳极电流确定相对热力学效率。

“相对功率输出”和/或“相对热力学效率”可以是实际的功率输出和/或热力学效率，或者它可以是指示功率输出和/或热力学效率的量，比如在阳极上的电流。

本领域技术人员会理解，上述具体的示例性过程和/或装置和/或技术是在诸如在本申请中提交的权利要求书和/或在本申请的其它地方等本文别处指导的更一般性的过程和/或装置和/或技术的代表。

本领域技术人员会认识到，本领域技术状态已进展到在系统方面的硬件、软件和/或固件的实施之间几乎没有区别这种地步；硬件、软件和/或固件的使用通常是(但不总是，因为在某些环境中，硬件和软件之间的选择会变得重要)表示成本与效率的折衷的设计选择。本领域技术人员会理解，存在可使本文说明的过程和/或系统和/或其它技术实现的各种载具(vehicle)(例如硬件、软件和/或固件)，优选的载具将根据采用过程和/或系统和/或其它技术的环境而发生变化。例如，如果实施人确定速度和准确性是最重要的，那么实施人可以选择主要是硬件和固件的载具；可替代地，如果灵活性是最重要的，实施人会选择主要是软件的装置；或者，再一次可替换地，实施人会选择硬件、软件和/或固件的某种组合。因此，存在着若干种可以使本文所述的过程和/或装置和/或其它技术得以实施的可能的载具，其中没有一种是固有地比其它种更优，因为任何要使用的载具的选择取决于采用载具的背景和实施人的特定关切(例如，速度、灵活性或可预测性)，而其中任何一种都可能会发生变化。本领域技术人员会认识到，实施的光学方面将通常采用光学方面的硬件、软件和/或固件。

在本文说明的一些实施过程(implementation)中，逻辑和类似的实施过程可以包括软件或其它控制结构。例如，电路可以有构造和布置为实现如本文所述的各种功能的一个或多个电流路径。在一些实施过程中，一种或多种媒介可被配置成在这样的媒介持有或传输可操作以如本文说明的那样执行的装置可检测的指令时承载装置可检测的执行程序。在一些变形例中，例如，实施过程可以包括诸如通过执行与本文中所说明的一个或多个操作有关的一个或多个指令的接收或发送而对现有的软件或固件、或栅极阵列或可编程硬件的更新或修改。可替换地或另外地，在一些变形例中，实施过程可以包括执行或以其它方式调用专用元件的专用硬件、软件、固件元件和/或通用部件。规格参数或其它实施过程可以通过如本文中所述的有形传输介质的一个或多个实例被传送，可选地通过分组传输或以其他方式通过在不同时间通过分布式媒介而被传送。

可替换地或另外地，实施过程可包括执行特殊用途的指令序列或者调用电路来使能、触发、协调、请求、或以其它方式使本文说明的几乎所有功能的操作中的一个或多个发生。在一些变形例中，本文中的操作性或其它逻辑性说明可以被表示为源代码并被编译为可执行指令序列或以其它方式作为可执行指令序列调用。在某些情况下，例如，实施过程可以全部或部分地由诸如C++之类的源代码或其它代码序列提供。在其它实施过程中，使用可购的和/或本领域的技术的源代码或其它代码的实施过程可被编译/执行/翻译/转换成一种高级描述语言(例如，最初是执行C或C++编程语言中说明的技术，此后将编程语言实施过程转换成可逻辑合成的语言实施过程、硬件描述语言实施过程、硬件设计仿真实施过程和/或其它这样的类似的表达模式)。例如，一些或全部逻辑表达式(例如，计算机编程语言实施过程)可以表现为Verilog型硬件描述(例如，通过硬件描述语言(HDL)和/或超高速集成电路硬件描述语言(VHDL))或其它电路模型，然后可以将其用于创建具有硬件(例如，专用集成电路)的物理实施过程。本领域技术人员将根据这些教导而明白如何得到、配置和优化合适的传输或计算元件、材料供应源、致动器或其它结构。

前面的详细说明已经通过使用框图、流程图和/或示例阐明了各种装置和/或过程的实施方式。在这些框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域的技术人员会明白，在这样的框图、流程图或示例中的每一个功能和/或操作可以通过范围广泛的硬件、软件固件或其任意组合而单独和/或共同地执行。在一个实施方式中，本文说明的主题的几个部分可通过专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或其它集成形式来实施。然而，本领域技术人员将认识到，本文所公开的实施方式的一些方面在整体或部分上能够等效地作为在一个或多台计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，作为在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序)、作为在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，作为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)、作为固件或作为其几乎任何组合在集成电路内实施，并且根据本公开，设计电路和/或为软件和/或固件写代码将在本领域技术人员的能力范围之内。此外，本领域技术人员将认识到，本文所记载的主题的机制能够作为各种形式的程序产品分发，并且，适用本文说明的主题的说明性的实施方式，与用于实际执行分布的承载信号的介质的特定类型无关。承载信号的介质的例子包括但不限于如下所列：可记录型介质，如软盘、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)、数字磁带和计算机存储器等；和传输型介质，如数字和/或模拟通信介质(例如光纤电缆、波导、有线通信链路、无线通信链路(例如发送器、接收器、发送逻辑、接收逻辑等)，以及其它)。

在一般意义上，本领域的技术人员将认识到，本文所说明的各种实施方式可以通过各种类型的具有诸如硬件、软件、固件和/或几乎它们的任意组合等大范围的电气部件和诸如刚性体、弹簧或扭转机构、液压、电磁致动装置和/或几乎它们的任意组合等可以赋予机械力或运动的大范围的部件的机电系统来单独地和/或共同地实施。因此，本文所使用的“机电系统”包括但不限于：可操作地与变换器(例如致动器、电机、压电晶体、微机电系统(MEMS)等)耦合的电路、具有至少一个分立电路的电路、具有至少一个集成电路的电路、具有至少一个专用集成电路的电路、形成由计算机程序配置的通用计算装置(例如，由至少部分地执行本文所说明的过程和/或装置的计算机程序配置的通用计算机，或由至少部分地执行本文所说明的过程和/或装置的计算机程序配置的微处理器)的电路、形成存储器装置(例如形成存储器(例如随机存取存储器、快速存储器、只读存储器等))的电路、形成通信装置(例如调制解调器、通信交换机、光电装备等)的电路和/或诸如光学或其它类似物等其非电类似物。本领域的技术人员也应理解，机电系统的实例包括但不限于各种消费型电子系统、医疗装置以及诸如机动化运输系统、工厂自动化系统、安全系统以及/或通信/计算机系统等其它系统。本领域技术人员将认识到，除非上下文可能另有限定，否则本文所用的机电不一定限于电气和机械致动二者兼具的系统。

在一般意义上，本领域的技术人员将认识到，本文所说明的可以通过大范围的硬件、软件、固件和/或其任意组合来单独地和/或共同地实施的各个方面可以被看作是由各种类型的“电路”组成的。因此，本文所使用的“电路”包括但不限于：具有至少一个分立电路的电路；具有至少一个集成电路的电路；具有至少一个专用集成电路的电路；形成由计算机程序配置的通用计算装置(例如，由至少部分地执行本文所说明的过程和/或装置的计算机程序配置的通用计算机，或由至少部分地执行本文所说明的过程和/或装置的计算机程序配置的微处理器)的电路；形成存储器装置(例如形成存储器(例如随机存取存储器、快速存储器、只读存储器等))的电路；和/或形成通信装置(例如调制解调器、通信交换机、光电装备等)的电路。本领域的技术人员将认识到，本文所说明的主题可以以模拟或数字方式或其某种组合来实施。

本领域技术人员将认识到，本文说明的装置和/或过程的至少一部分可以集成到图像处理系统中。本领域技术人员将认识到，典型的图像处理系统一般包括以下所列项中的一种或多种：系统单元壳体、视频显示装置、如易失性或非易失性存储器之类的存储器、如微处理器或数字信号处理器之类的处理器、诸如操作系统之类的计算实体、驱动器、应用程序、一个或多个交互装置(例如触摸板、触摸屏、天线等)、包括反馈回路和控制电机(例如用于检测镜头位置和/或速度的反馈、用于移动/扭曲透镜以得到期望焦点的控制电机)的控制系统。图像处理系统可以利用合适的、诸如那些通常在数字静止系统和/或数字移动系统中可见的市场可购部件实施。

本领域技术人员将认识到，本文说明的装置和/或过程的至少一部分可以被集成到数据处理系统中。本领域技术人员将认识到，数据处理系统一般包括以下所列项中的一种或多种：系统单元壳体；视频显示装置；诸如易失性或非易失性存储器之类的存储器；诸如微处理器或数字信号处理器之类的处理器；诸如操作系统之类的计算实体；驱动器；图形用户界面；应用程序；一个或多个交互装置(例如触摸板、触摸屏、天线等)；和/或包括反馈回路和控制电机(例如用于检测位置和/或速度的反馈、用于移动和/或调整部件和/或数量的控制电机)的控制系统。数据处理系统可以利用合适的、诸如那些通常在数据计算/通信和/或网络计算/通信系统中可见的市场可购部件来实施。

本领域技术人员将认识到，在技术领域内实施装置和/或过程和/或系统是常见的，并且此后使用工程和/或其它措施将这样的装置和/或过程和/或系统集成到更全面的装置和/或过程和/或系统中。也就是说，本文所说明的装置和/或过程和/或系统的至少一部分可通过合理数量的实验集成到其它装置和/或过程和/或系统中。本领域技术人员将认识到，这样的其它装置和/或过程和/或系统的实例可包括(视上下文和应用而定)如下所列的装置和/或过程和/或系统中的全部或部分：(a)空中运输工具(例如飞机、火箭、直升机等)；(b)地面交通工具(例如汽车、卡车、机车、坦克、装甲运兵车等)；(c)建筑物(例如家庭住房、仓库、办公室等)；(d)电器(例如冰箱、洗衣机、烘干机等)；(e)通信系统(例如网络系统、电话系统、IP语音系统等)；(f)商务实体(例如，诸如康卡斯特有线电视(Comcast Cable)、奎斯特(Qwest)、西南贝尔(Southwest Bell)等互联网服务提供商(ISP)实体)；或(g)有线/无线服务实体(例如斯普林特(Sprint)公司、辛格勒(Cingular)公司、耐克斯泰(Nextel)公司等)；等等。

在某些情况下，系统或方法的使用可能会发生在某地区，即使元件位于该地区以外也如此。例如，在分布式计算环境下，分布式计算系统的使用可能发生在某地区，即使该系统的部件可能位于该地区之外(例如继电器、服务器、处理器、信号承载介质、发送计算机、接收计算机等设在该地区之外)也如此。

系统或方法的销售可能同样发生在某地区，即使系统的部件或方法位于该地区以外和/或在该地区以外使用。

进一步，用于在一个地区执行方法的系统的至少一部分的实施并不排除在另一地区使用该系统。

本说明书中提到的和/或在任何申请数据表中列出的所有上述美国专利、美国专利申请公开、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利出版物，在不与本文不一致的程度上，都在此通过引入作为参考。

本领域技术人员将认识到，本文说明的部件(例如操作)、装置、对象和伴随它们的讨论被用作为了在概念上清楚的例子，预期有各种配置修改。因此，如本文所用的，展示的具体的示例及所附的讨论是意在作为它们的更一般类别的代表。一般而言，使用任何特定的示例是意在代表其类别，并且不含有特定的元件(例如，操作)、装置和对象不应视为是限制性的。

对于本文的基本上任何的复数和/或单数术语的使用，本领域的技术人员可以根据上下文和/或应用将复数转换为单数和/或将单数转换为复数。为清楚起见，各种单数/复数置换未明确表述。

本文所说明的主题有时说明了包含在不同的其它元件中或与不同的其它元件连接的不同的元件。应当理解，这样描绘的体系结构仅仅是示例性的，并且事实上可以实施实现相同功能的许多其它体系结构。在概念的意义上，实现相同的功能的任何部件布置都被有效地“关联”，以实现期望的功能。因此，在本文中结合以实施特定功能的任何两个部件可以被看作彼此“关联”以实现期望的功能，而不论架构或中间元件如何。同样地，如此关联的任何两个元件也可以看作是彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”，以实现期望的功能，并且能够如此相关联的任何两个部件也可以被看作是彼此“可操作地耦合”，以实现期望的功能。能可操作地耦合的具体实例包括但不限于在物理上可配对和/或在物理上相互作用的部件、和/或可无线地交互和/或无线地相互作用的部件、和/或在逻辑上交互和/或在逻辑上相互作用的部件。

在一些情况下，一个或多个元件可在本文中被称为是“配置为”、“配置”、“可配置”、“可操作/操作性”、“适应/可适应”、“能够”、“可符合/符合”等。本领域技术人员将认识到，这样的术语(如“配置”)一般可以包括活动状态的元件和/或不活动状态的元件和/或待命状态的元件，除非上下文另有所指。

虽然本文所说明的本主题的特定方面已经被示出和说明，但显然，对本领域的技术人员而言，基于本文的教导，可以做出改变和修改而不偏离本文所说明的主题及其更广泛的方面，因此，所附的权利要求将在本文所说明的主题的真实精神和范围内的所有这样的改变和修改包括在其范围内。本领域的技术人员可以理解，一般来说，本文尤其是在所附权利要求书(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语通常旨在是作为“开放的”术语(例如，术语“包含”应该被解释为“包含但不限于”，术语“具有”应该被解释为“具有至少”，术语“包括”应该被解释为“包括但不限于”，等等)。本领域的技术人员还应理解，如果是意在于引入的权利要求陈述的特定数量，则这样的意图将明确地记载在权利要求中，在不存在这样的陈述的情况下，则没有这样的意图。例如，作为对理解的帮助，下面的所附权利要求可以包含引导性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用，以引入权利要求陈述。然而，即使是在相同的权利要求包括引导性短语“一个或多个”或“至少一个”和诸如“一(a)”或“一个(an)”等不定冠词(例如，“一(a)”或“一个(an)”通常应被解释为是指“至少一个”或“一个或多个”)的情况下，使用的这类短语也不应被解释为暗示通过不定冠词“一(a)”或“一个(an)”引入的权利要求陈述将含有这样引入的权利要求陈述的任何特定权利要求限定为只包含一个这样的陈述的权利要求；对于用于引入权利要求陈述的定冠词的使用也是如此。此外，即使明确记载了所引入的权利要求列举的特定数目，本领域技术人员将认识到，这样的陈述应通常被解释为意指至少是所陈述的数量(例如，单单列举“两个陈述”而没有其它修饰语，通常是意指至少两个陈述或两个或两个以上陈述)。此外，在使用类似于“A、B和C中的至少一个等”的常规语的情况下，通常，这样的结构是在本领域技术人员将理解该常规语的意义上使用的(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起的系统等)。在使用类似于“A、B或C中的至少一个等”的常规语的情况下，通常，这样的结构是在本领域技术人员将理解该常规语的意义上使用的(例如，“具有A，B或C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起的系统等)。本领域技术人员还应理解，无论是在说明书、权利要求书或附图中，通常转折词“和/或”短语表示两个或两个以上的可替换的条目，应该被理解为考虑包括条目中的一个、条目中的任一个、或两个条目的可能，除非上下文另有规定。例如，短语“A或B”将通常理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

对于所附的权利要求，本领域技术人员应理解，在其中所列举的操作通常可以以任何顺序进行。此外，虽然各种操作流程是按序列给出，但应当理解的是，各种操作可以以与所示的顺序不同的顺序来执行，或者可以同时执行。这样可替换的顺序的例子可以包括重叠式、交错式、中断式、重新排序式、增量式、预备式、补充式、同时式、反向式、或其它不同的顺序，除非上下文另有规定。此外，诸如“响应”、“相关”或其它过去时态的形容词一般不意指排除这样的变量，除非上下文另有规定。

虽然已在本文中公开了各个方面和实施方式，但对本领域技术人员，其它方面和实施方式将是显而易见的。本文所公开的各个方面和实施方式是出于说明的目的而并非旨在进行限制，真正的范围和精神由如下的权利要求书表明。

Claims

1.一种装置，其包括：

阴极；

阳极，其中所述阳极和阴极接受第一功率源以产生高于阴极电势的阳极电势；

栅极，其位于所述阳极和所述阴极之间，所述栅极接受第二功率源以产生被选择来从所述阴极诱导第一成组的电子的电子发射的栅极电势，该第一成组的电子具有高于第一阈值能量的能量；

位于所述栅极与所述阳极之间的抑制器，所述抑制器接受第三功率源以产生被选择来从所述阳极诱导电子发射的抑制器电势；

位于所述阴极和所述阳极之间的至少一个包括气体的区域；以及

能让所述第一成组的电子的第一部分通过的至少一个路径，其从所述阴极延伸穿过所述栅极、穿过所述包括气体的区域、穿过所述抑制器并延伸到所述阳极。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述第一阈值能量实质上等于卡诺效率能。

3.如权利要求1所述的装置，其中抑制器电势进一步被选择来阻止具有低于第二阈值能量的能量的第二成组的电子自阳极的电子发射。

4.如权利要求3所述的装置，其中所述第一阈值能量实质上等于所述第二阈值能量。

5.如权利要求1所述的装置，其还包括：

由所述阴极支撑的介电层，所述介电层支撑所述栅极。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述阴极和阳极被分开10-1000nm的距离。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述阴极和所述栅极被分开1-100nm的距离。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述阳极和所述抑制器被分开1-100nm的距离。

9.如权利要求1所述的装置，其还包括位于所述栅极和所述抑制器之间的屏栅，所述屏栅接受第四功率源以产生屏栅电势。

10.如权利要求1所述的装置，其中所述阴极包括至少一个场发射增强特征。

11.如权利要求1所述的装置，其还包括：

电路，其操作性地连接到所述第一、第二和第三功率源中的至少一者以改变相对于所述阴极电势的所述阳极电势、栅极电势和抑制器电势中的至少一者。

12.如权利要求11所述的装置，其中所述电路接收信号以确定所述装置的相对热力学效率以及响应于所确定的相对热力学效率动态地改变所述阳极电势、栅极电势和抑制器电势中的至少一者。

13.如权利要求11所述的装置，其中所述电路接收信号以确定所述装置的相对功率密度以及响应于所确定的相对功率密度动态地改变所述阳极电势、栅极电势和抑制器电势中的至少一者。

14.如权利要求1所述的装置，其还包括：

具有容积的壳体，其被设置来支撑所述阴极、阳极、栅极和抑制器，并支持低于大气压强的内部压强。

15.如权利要求14所述的装置，其还包括：

操作性地连接到所述壳体以改变所述内部压强的泵。

16.一种方法，其包括：

施加栅极电势以选择性地释放第一区域中的束缚态的第一成组的电子；

施加抑制器电势以选择性地将不同于所述第一区域的第二区域中的束缚态的第二成组的电子的发射释放，所述第二区域具有大于所述第一区域的阴极电势的阳极电势；以及

使所述第一成组的电子的一部分穿过充气区且将所述第一成组的电子的所通过部分约束在所述第二区域中。

17.如权利要求16所述的方法，其中在所述第二区域中的、受束缚的、所述第一成组的电子的所通过部分形成电流，且进一步包括：

测量所述电流的属性；以及

根据所述电流的测定属性改变所述栅极电势、抑制器电势和阳极电势中的至少一者。

18.如权利要求16所述的方法，其中在所述第二区域中的、受束缚的、所述第一成组的电子的所通过部分形成电流，且进一步包括：

用所述电流驱动装置。

19.如权利要求16所述的方法，其还包括：

测量所述第一区域的温度；以及

根据所述第一区域的测定温度改变所述栅极电势、抑制器电势和阳极电势中的至少一者。

20.如权利要求16所述的方法，其还包括：

测量所述第二区域的温度；以及

根据所述第二区域的测定温度改变所述栅极电势、抑制器电势和阳极电势中的至少一者。

21.如权利要求16所述的方法，其还包括：

确定相对热力学效率；以及

响应于所确定的相对热力学效率改变所述栅极电势和抑制器电势中的至少一者。

22.如权利要求21所述的方法，其中确定相对热力学效率包括：

测量所述第二区域中的电流、所述第二区域中的温度和所述第一区域中的温度中的至少一者。

23.如权利要求16所述的方法，其还包括：

加热所述第一区域；以及

根据所述第一区域的温度变化改变所述栅极电势。

24.如权利要求16所述的方法，其中还包括：

冷却所述第二区域；以及

根据所述第二区域的温度变化改变所述栅极电势。

25.如权利要求16所述的方法，其还包括：

作为时间的函数来改变所述栅极电势、抑制器电势和阳极电势中的至少一者。

26.如权利要求16所述的方法，其还包括：

利用所述栅极电势和抑制器电势在第一方向上加速所述第一成组的电子。

27.如权利要求16所述的方法，其还包括：

施加所述抑制器电势以使所述第一成组的电子的至少一部分通过同时选择性地阻止所述第二成组的电子。

28.如权利要求16所述的方法，其还包括：

使所述第二成组的电子的一部分穿过充气区并将所述第二成组的电子的所通过部分约束在所述第一区域中。

29.一种装置，其包括：

被配置来接收与热机对应的第一信号的电路，所述热机包括阳极、阴极、充气区、栅极和抑制器；

被配置来处理所述第一信号以确定所述热机的作为阳极电势、栅极电势和抑制器电势的函数的第一相对功率输出的电路；

被配置来基于比所述第一功率输出大的第二功率输出产生第二信号的电路；以及

被配置来发送与所述第二功率输出对应的所述第二信号的电路。

30.如权利要求29所述的装置，其中被配置来产生所述第二信号的电路包括：

被配置来确定所述阳极电势、栅极电势和抑制器电势中的至少一者的变化的电路。

31.如权利要求30所述的装置，其还包括：

被配置来响应于所确定的变化改变所述阳极电势、栅极电势和抑制器电势中的至少一者的电路。

32.一种热机，其包括：

具有第一温度的阴极；

具有比所述第一温度低的第二温度的阳极，其中所述阳极和阴极接受第一功率源以产生高于阴极电势的阳极电势；

能让所述第一成组的电子的一部分通过的至少一个路径，其从所述阴极延伸穿过所述栅极、穿过所述包括气体的区域、穿过所述抑制器并延伸到所述阳极。

33.一种装置，其包括：

阴极；

位于所述栅极与所述阳极之间的抑制器，所述抑制器接受第三功率源以产生抑制器电势，其中所述抑制器电势被选择为小于所述阳极电势和阳极功函数之和；