KR20120099808A - Field effect power generation device - Google Patents

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KR20120099808A
KR20120099808A KR1020107027842A KR20107027842A KR20120099808A KR 20120099808 A KR20120099808 A KR 20120099808A KR 1020107027842 A KR1020107027842 A KR 1020107027842A KR 20107027842 A KR20107027842 A KR 20107027842A KR 20120099808 A KR20120099808 A KR 20120099808A
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power generation
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노리오 아카마쓰
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노리오 아카마쓰
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

본 발명은 전계 효과 발전 장치에 관한 것으로서, 전계 효과를 이용하여 캐리어가 포텐셜 장벽을 통과함으로써 전기 에너지가 얻어지므로 캐리어에 에너지의 전 공급(pre-supply)을 실시함으로써 대부분의 캐리어가 전기 에너지의 발생에 기여하게 되고, 고효율의 전계 효과 발전 장치가 실현되며, 외부로부터 화석 연료 등의 연소 에너지를 공급하지 않고 효율이 양호한 발전을 실시하여 얻어지는 전기 에너지를 유효하게 이용하는 장치를 개발하는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field effect power generation apparatus, and since electric energy is obtained by passing through a potential barrier using a field effect, most carriers generate electric energy by pre-supplying energy to the carrier. A high efficiency field effect power generation apparatus is realized, and an apparatus which effectively utilizes the electric energy obtained by generating good power generation without supplying combustion energy such as fossil fuel from the outside is developed.

Description

전계 효과 발전 장치{FIELD EFFECT POWER GENERATION DEVICE}Field effect generation device {FIELD EFFECT POWER GENERATION DEVICE}

본 발명은 전계 효과를 이용하여 발전을 실시하는 장치에 관한 것이다. 석탄이나 석유 등의 화석을 연소시킴으로써 얻어지는 에너지는 지구 환경의 열화와 그 매장량에 한계가 있어, 아주 장기적으로 그것들을 사용하기는 곤란하다. 그러나, 전계 효과 발전 장치를 개발함으로써 환경 문제를 해결하고, 화석 에너지 고갈 문제로부터 해방되는 것은 인류의 생존에는 필요하다. 본 발명의 전계 효과 발전 장치를 이용하면, 전계에 의해 가속된 전자의 운동 에너지를 전기 에너지로 효율 좋게 변환하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명의 전계 효과 발전 장치를 보급시키면, 지구온난화의 원인인 이산화탄소의 총배출량이 억제되어 유해한 폐기물의 배출량도 감소되고 석탄, 석유, 가스, 원자력 등의 화석 에너지에 부수된 고갈 문제도 해소되므로, 인류의 장기적인 생존에 필요한 에너지가 본 발명의 전계 전자 발전 장치에 의해 안정적으로 공급될 가능성이 있다.The present invention relates to an apparatus for generating power using the field effect. Energy obtained by burning fossils such as coal and petroleum has a deterioration in the global environment and its reserves, and it is difficult to use them in the long term. However, it is necessary for the survival of human beings to solve the environmental problem and to be freed from the fossil energy depletion problem by developing the field effect generator. By using the field effect generator of the present invention, it becomes possible to efficiently convert the kinetic energy of electrons accelerated by the electric field into electrical energy. Therefore, when the field effect power generation device of the present invention is spread, the total amount of carbon dioxide which is the cause of global warming is suppressed, the emission of harmful waste is reduced, and the problem of depletion accompanying fossil energy such as coal, oil, gas, and nuclear power is also solved. Therefore, there is a possibility that the energy necessary for the long-term survival of mankind can be stably supplied by the electric field generator of the present invention.

본 발명은 전계 효과를 이용하여 캐리어 출력 물질로부터 채널 형성 물질에 캐리어의 인젝션을 실시하고, 인젝션된 캐리어가 채널 형성 물질의 표면에 있는 가속 채널 내에서 가속됨으로써, 캐리어에 에너지의 전(前)공급을 실시하고 포텐셜 장벽을 양자 역학적인 터널 효과에 의해 캐리어가 관통하여 돌파하고, 캐리어 흡수 콜렉터에 캐리어가 수집되어 효율적인 발전을 실시하는 장치에 관한 것이다.The present invention utilizes the field effect to inject a carrier from the carrier output material into the channel forming material, and the injected carrier is accelerated in an acceleration channel on the surface of the channel forming material, thereby pre- supplying energy to the carrier. And a carrier penetrating through the potential barrier by the quantum mechanical tunnel effect, and the carrier is collected in the carrier absorption collector to perform efficient power generation.

석탄?석유 등의 화석 연료를 연소하면 대기중에 이산화탄소가 방출된다. 방출된 이산화탄소는 온실 효과 가스로서 작용하여 지구온난화가 진행된다. 그러나, 인류가 문명을 유지하기 위해서는 에너지를 필요로 한다. 발전에 의해 전기 에너지를 얻는 것은 필요하다. 따라서, 종래의 발전 장치의 문제점을 하기에 나타낸다.Burning fossil fuels such as coal and oil releases carbon dioxide into the atmosphere. The released carbon dioxide acts as a greenhouse gas, resulting in global warming. However, humanity needs energy to maintain civilization. It is necessary to obtain electrical energy by power generation. Therefore, the problem of the conventional power generation apparatus is shown below.

(1) 석탄 발전(1) coal power generation

(a) 석탄은 지구상에 많이 존재하고, 가격은 저렴하고 공급 체제도 안정되어 있다. 그러나, 석탄을 연소시키면 이산화탄소를 대기중에 다량으로 배출하고, 배출된 이산화탄소는 온실 효과 가스로서 작용하여 지구온난화의 원인이 된다.(a) Coal is abundant on the planet, low in price and stable in supply. However, when coal is burned, a large amount of carbon dioxide is emitted into the atmosphere, and the emitted carbon dioxide acts as a greenhouse gas, causing global warming.

(b) 석탄을 연소시키면 질소 산화물이나 유황 산화물을 대기중에 많이 배출하고, 산성비의 원인이 되어 지구 환경에 악영향을 준다.(b) Combustion of coal releases large amounts of nitrogen oxides and sulfur oxides into the atmosphere, causing acid rain and adversely affecting the global environment.

(c) 석탄 연소 후에는 석탄재가 잔존하고, 그 처리를 실시하기 위해서는 비용이나 장소 등의 어려운 문제가 발생한다.(c) Coal ash remains after coal combustion, and difficult problems such as cost and location occur in order to perform the treatment.

(2) 석유 발전(2) oil power generation

(a) 석유를 연소시키면 이산화탄소를 대기 중에 다량으로 배출하고, 배출된 이산화탄소는 온실 효과 가스로서 작용하여 지구온난화의 원인이 된다.(a) The burning of petroleum releases large amounts of carbon dioxide into the atmosphere, and the released carbon dioxide acts as a greenhouse gas, causing global warming.

(b) 석유의 매장량은 유한하고 원유 가격이 상승하여 공급 체제가 불안정해질 가능성이 있다.(b) Oil reserves are finite and oil prices are likely to rise, making the supply system unstable.

(3) 원자력 발전(3) nuclear power

(a) 원자핵으로부터 방사선이 배출되고 이것이 인체에 악영향을 줄 가능성이 높다.(a) Radiation is emitted from the nucleus, which is likely to adversely affect the human body.

(b) 핵연료 사용 후의 폐기 처리에는 비용과 장소의 어려운 문제가 있다.(b) Disposal after use of fuel has a difficult problem of cost and location.

(c) 지진 등에 의해 원자력 발전의 안전성이 문제가 되는 경우도 있다.(c) In some cases, the safety of nuclear power generation may be a problem due to earthquakes.

(4) 태양 전지(4) solar cell

(a) 이산화탄소를 배출하지 않지만 발전 효율이 양호하지 않다.(a) It does not emit carbon dioxide, but its power generation efficiency is not good.

(b) 실리콘을 사용하므로 제조 가격이 높다.(b) The manufacturing cost is high because silicon is used.

(c) 야간이나 태양이 나오지 않는 기간에는 사용할 수 없다.(c) It cannot be used at night or during periods of no sun.

(5) 풍력 발전(5) wind power

(a) 이산화탄소를 배출하지 않지만 발전 효율이 양호하지 않다.(a) It does not emit carbon dioxide, but its power generation efficiency is not good.

(b) 장치가 대형이 되므로 제조 가격이 높다.(b) The manufacturing cost is high because the apparatus becomes large.

(c) 바람이 불지 않는 기간에는 사용할 수 없다.(c) May not be used during periods when the wind is not blowing.

종래의 발전 방식 모두는 이미 존재하는 에너지원을 전기 에너지로 변환하는 장치다. 에너지 변환 장치에는 여러 가지 결점이 있어, 화석 자원의 유한성과 지구환경을 고려하면, 지속 가능한 신규의 에너지원을 창출할 필요가 있다. 문명 사회에 있어서는, 거의 모든 기기나 수송 장치가 다량의 에너지를 소비하므로, 효율이 양호한 발전 장치의 개발이 요망된다. 또한, 발전 장치의 제조 가격이 높아지지 않는 재료나 구조를 사용할 필요가 있다. 발전된 전기 에너지의 가격이 사용자의 부담이 되지 않도록 하기 위해서는, 발전 장치의 내구성이 충분히 확보되어 있는 장치의 개발이 요망된다. 본 발명의 전계 효과 발전 장치는 종래의 에너지 변환 장치와는 원리적으로 다르고, 진정한 전기에너지 창출을 실현할 수 있다.All conventional power generation schemes are devices that convert existing energy sources into electrical energy. There are a number of drawbacks to energy converters, and considering the finite nature of fossil resources and the global environment, it is necessary to create new sustainable sources of energy. In a civilized society, almost all devices and transportation devices consume a large amount of energy, and therefore, development of a power generation device having good efficiency is desired. In addition, it is necessary to use a material or a structure in which the production cost of the power generation device does not increase. In order to prevent the price of the generated electric energy from burdening the user, it is desirable to develop a device in which the durability of the power generation device is sufficiently secured. The field effect power generation device of the present invention is different from the conventional energy conversion device in principle and can realize true electric energy generation.

본 발명의 전계 효과 발전은 종래의 발전과는 근원적으로 다른 신규의 방식이다. 따라서, 용어를 엄밀히 구분하여 사용할 필요가 있으므로 용어의 정의를 이하에 기술한다.The field effect development of the present invention is a novel method which is fundamentally different from the conventional generation. Therefore, since the terms need to be used strictly, the definitions of the terms are described below.

[발전의 정의][Definition of Development]

장치 내에 2개의 도전성 물질 및 그 도전성 물질의 사이에 절연 물질이 존재하는 경우에 있어서, 외부의 에너지원인 열 에너지나 태양광 에너지를 장치에 공급하지 않고, 2개의 도전성 물질 중의 1개의 도전성 물질로부터 양전하 또는 음전하를 갖는 캐리어가 다른 1개의 도전성 물질로 이동함으로써, 1개의 도전성 물질이 양전하를 갖는 양전극이 되고, 다른 도전성 물질이 음전하를 갖는 음전극이 되어 전기에너지를 공급하는 것이 가능해지면 전기 에너지가 창출된다. 이 현상을 진정한 발전이라고 정의한다.In the case where an insulating material is present between two conductive materials and the conductive material in the device, a positive charge is generated from one of the two conductive materials without supplying thermal energy or solar energy as an external energy source to the device. Alternatively, when a carrier with negative charges moves to another conductive material, one conductive material becomes a positive electrode with a positive charge, and the other conductive material becomes a negative electrode with a negative charge, and electrical energy is generated when it becomes possible to supply electrical energy. . This phenomenon is defined as true development.

[발전과 에너지 변환의 차이][Difference between power generation and energy conversion]

장치의 외부에 에너지원이 있고 외부 에너지를 장치 내에 받아들이고, 받아들인 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것을 에너지 변환이라고 부른다. 외부로부터 장치에 에너지가 공급되지 않고, 장치의 내부에서 출력 에너지 모두가 생성되는 경우에는, 그것은 순수한 발전 장치라고 할 수 있다. 장치로부터 출력되는 에너지가 외부로부터 입력되는 에너지보다도 큰 경우에는 장치의 내부에서 발전이 실시되었다고 간주되므로, 그것은 광의의 발전 장치이다.There is an energy source outside the device, and the reception of external energy within the device and the conversion of the received energy into electrical energy is called energy conversion. If no energy is supplied to the device from the outside, and all of the output energy is generated inside the device, it can be said to be a pure power generation device. When the energy output from the device is larger than the energy input from the outside, it is considered that power generation has been carried out inside the device, and thus it is a wide-range power generation device.

[전계 효과 발전의 이론][Theory of Field Effect Development]

도 1에는 물질의 통상적인 상태를 도시한다. 동 도면에서, 캐리어 출력 물질(1) 중에는 양전하를 갖는 정공(正孔)(49) 및 음전하를 갖는 전자(50)가 거의 등량으로 포함되고, 그것들이 서로 쿨롱의 법칙을 따르는 정전기력에 의해 끌어당기므로, 캐리어 출력 물질(1)로부터 양전하 또는 음전하가 이탈하여 외부로 방출되는 일은 거의 없다. 그런데, 통상의 물질에 어떠한 처치를 실시함으로써 물질 내로부터 양전하 또는 음전하가 방출되고, 다른 물질로 이동할 경우를 고찰한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 예로서 물질 내로부터 음전하를 보유하는 전자가 다른 물질로 이동하는 경우에는, 전자가 과잉이 되어 음전하가 축적되는 물질은 전원 음전압 단자(44)가 되고, 전자가 부족하여 양전하가 잔존하는 물질은 전원 양전압 단자(43)가 된다. 이 상태가 되면, 전기 에너지가 발생한다. 전자가 하나의 물질로부터 다른 물질로 이동하면, 이동처(移動處)의 물질에는 음전하가 축적되고 이동원(移動元)의 물질에는 양전하가 잔존한다. 따라서, 전원 양전압 단자(43)와 전원 음전압 단자(44)를 도전선으로 접속하면, 전자가 전원 음전압 단자(44)로부터 전원 양전압 단자(43)로 이동함으로써, 전류가 전원 양전압 단자(43)로부터 전원 음전압 단자(44)로 흐른다. 상기의 현상을 에너지의 관점에서 고찰하면, 전자가 이동처의 물질로부터 방출되고, 이동원의 물질로 이동함으로써 발전이 실시되어 에너지가 발생한다. 실제로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 전원 양전압 단자(43)와 전원 음전압 단자(44) 사이에는 절연물(8)이 존재한다. 전기 에너지를 효과적으로 발생시키는 데에는, 발생한 전기 에너지를 일시적으로 에너지 축적기(15)에 축적할 필요가 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 전원 양전압 단자(43)와 전원 음전압 단자(44)의 사이에 에너지 축적기(15)를 접속하면, 전원 양전압 단자(43)로부터 정공(正孔)이 출력되어 에너지 축적기(15)의 한쪽 단자로 이동하고, 전원 음전압 단자(44)로부터 전자가 출력되어서 에너지 축적기(15)의 다른쪽 단자로 이동함으로써 전기 에너지가 에너지 축적기(15)에 축적된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 에너지 축적기(15)에 전기적 부하(5)를 병렬로 접속하면, 에너지 축적기(15)로부터 출력되는 전류가 전기적 부하(5)로 흐름으로써, 발생한 전기 에너지가 소비된다. 전자를 하나의 물질로부터 다른 물질로 이동시키면 전기 에너지가 발생하므로, 전자를 효과적으로 이동시키는 방법을 고찰한다. 도 6에 도시한 바와 같이, 하나의 물질을 캐리어 출력 물질(1)이라고 하고, 다른 물질을 전자 흡수 콜렉터(26)라고 한다. 캐리어 출력 물질(1)과 전자 흡수 콜렉터(26) 사이에는 절연물이 있다. 왜냐하면, 절연물이 없으면, 캐리어 출력 물질(1)의 내부에 존재하는 양전하와 전자 흡수 콜렉터(26)의 내부에 존재하는 음전하가 쿨롱의 법칙을 따르는 정전기력을 받아 전자가 캐리어 출력 물질(1)로 귀환함으로써 전기 에너지로서 이용할 수 없기 때문이다. 캐리어 출력 물질(1)과 전자 흡수 콜렉터(26) 사이에 절연물(8)로서 진공이 있는 경우를 고찰한다. 캐리어 출력 물질(1)로부터 전자 흡수 콜렉터(26)에 전자를 이동시키기 위해, 중간 매체로서 채널 형성 물질(2)을 캐리어 출력 물질(1)에 접촉하여 배치한다. 도 7에 도시한 바와 같이, 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)이 전기적으로 양호하게 접속되는 경우에는, 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2) 사이에 포텐셜 장벽 발생부(20)가 존재하고, 이것이 캐리어의 이동을 저지한다. 또한, 채널 형성 물질(2)과 진공 사이에는, 비가역(非可逆) 과정 발생부에 상당하는 포텐셜 장벽이 존재하고, 전자가 이미션(emission)하는 것을 저지한다. 따라서, 캐리어 출력 물질(1) 안에 있는 전자를 전자 흡수 콜렉터(26)로 이동하기 위해서, 전자에 운동 에너지를 부여한다. 본 발명의 전계 효과 발전에서는 전계의 작용을 이용하여 전자에 운동 에너지를 부여한다. 즉, 캐리어를 가속하기 위해서 가속 전극을 배치하고, 상기 가속 전극에 전원으로부터 양전압이 공급되어, 상기 전극에 양전하가 축적되고, 음전압이 가해지는 영역과 상기 양전하가 축적된 전극 사이에 전계가 발생하고, 발생하는 전계의 작용에 의해 전자가 가속되면, 전자는 운동 에너지를 보유하는 상태가 된다. 운동 에너지를 보유하는 상기 전자는 캐리어가 되고, 도 8에 도시한 가속 채널(9)의 내부를 이동한다. 전자에 충분한 운동 에너지가 부여되면, 전자의 동작은 인젝션을 실시하는 경우와 이미션을 실시하는 경우로 구분된다.1 shows the conventional state of the material. In the figure, the carrier output material 1 contains positively charged holes 49 and negatively charged electrons 50 in almost equal amounts, and they are attracted to each other by an electrostatic force following Coulomb's law. Therefore, the positive or negative charge deviates from the carrier output material 1 and is hardly released to the outside. By the way, the case where a normal or negative charge is discharge | released from within a substance by carrying out any treatment to a normal substance is considered. As shown in Fig. 2, for example, when electrons carrying negative charges move from one substance to another substance, the electrons become excessive and the substance in which negative charges accumulate becomes the power supply negative voltage terminal 44. The material which lacks and remains a positive charge becomes the power supply positive voltage terminal 43. In this state, electrical energy is generated. When electrons move from one substance to another, negative charges accumulate in the material of the moving destination and positive charges remain in the material of the moving source. Therefore, when the power positive voltage terminal 43 and the power negative voltage terminal 44 are connected by a conductive line, the electrons move from the power negative voltage terminal 44 to the power positive voltage terminal 43, whereby the current is positive power voltage. It flows from the terminal 43 to the power supply negative voltage terminal 44. Considering the above phenomenon from the viewpoint of energy, electrons are released from the substance of the moving destination, and power is generated by moving to the substance of the moving source, thereby generating energy. In reality, as shown in FIG. 3, an insulator 8 exists between the power supply positive voltage terminal 43 and the power supply negative voltage terminal 44. In order to generate electrical energy effectively, it is necessary to temporarily store the generated electrical energy in the energy accumulator 15. As shown in FIG. 4, when the energy accumulator 15 is connected between the power supply positive voltage terminal 43 and the power supply negative voltage terminal 44, holes are discharged from the power supply positive voltage terminal 43. Is output to move to one terminal of the energy accumulator 15, and electrons are output from the power supply negative voltage terminal 44 to move to the other terminal of the energy accumulator 15, whereby electrical energy is transferred to the energy accumulator 15. Accumulate. As shown in FIG. 5, when the electrical load 5 is connected in parallel to the energy accumulator 15, the electric current output from the energy accumulator 15 flows to the electrical load 5, whereby the generated electrical energy is generated. Consumed. Moving electrons from one material to another generates electrical energy, so we consider how to move them effectively. As shown in FIG. 6, one material is called a carrier output material 1, and the other material is called an electron absorption collector 26. As shown in FIG. There is an insulator between the carrier output material 1 and the electron absorption collector 26. Because without the insulator, the positive charges present inside the carrier output material 1 and the negative charges present inside the electron absorption collector 26 are subjected to electrostatic forces following Coulomb's law, and the electrons return to the carrier output material 1. This is because it cannot be used as electrical energy. Consider the case where there is a vacuum as the insulator 8 between the carrier output material 1 and the electron absorption collector 26. In order to move the electrons from the carrier output material 1 to the electron absorption collector 26, a channel forming material 2 is placed in contact with the carrier output material 1 as an intermediate medium. As shown in FIG. 7, in the case where the carrier output material 1 and the channel forming material 2 are electrically connected well, the potential barrier generating portion between the carrier output material 1 and the channel forming material 2 is shown. 20 is present, which impedes the movement of the carrier. In addition, there is a potential barrier corresponding to the irreversible process generating portion between the channel forming material 2 and the vacuum, preventing electrons from emitting. Thus, in order to move the electrons in the carrier output material 1 to the electron absorption collector 26, kinetic energy is imparted to the electrons. In the field effect development of the present invention, the kinetic energy is applied to the electrons by using the action of the electric field. That is, an acceleration electrode is disposed to accelerate the carrier, and a positive voltage is supplied from the power supply to the acceleration electrode, and a positive charge is accumulated in the electrode, and an electric field is formed between the region where the negative voltage is applied and the electrode where the positive charge is accumulated. When electrons are accelerated by the action of the generated electric field, the electrons are in a state of retaining kinetic energy. The electrons holding kinetic energy become carriers and move inside the acceleration channel 9 shown in FIG. When sufficient kinetic energy is given to the electrons, the operation of the electrons is divided into the case of performing injection and the case of performing emission.

(1) 전자가 인젝션(injection)을 실시하는 경우(1) In the case of electron injection

일반적으로는, 전자 또는 정공 등의 캐리어에 충분한 운동 에너지(kinetic energy)를 부여함으로써 핫?캐리어(Hot carrier)를 생성하고, 핫?캐리어가 포텐셜 장벽(potential barrier)을 통과함으로써, 핫?캐리어가 다른 영역으로 이동하는 것을 인젝션이라고 한다. 이 현상은 양자역학적인 터널(quantum tunneling)이다. 즉, 캐리어가 파동성을 가지므로, 양자역학적인 터널 효과에 의해 캐리어가 포텐셜 장벽을 관통하여 이동한다. 캐리어가 보유하는 운동 에너지를 충분히 크게 하면, 초(超)핫?캐리어(ultra-hot-carrier)가 발생한다. 한쪽 물질 A와 다른쪽 물질 B 사이의 포텐셜 장벽이 낮은 경우에는, 물질 B에 많은 전자가 축적되면, 물질 B로부터 물질 A로 누설되는 전자가 발생하여 발전 전압을 높게 할 수 없다. 따라서, 발전 전압을 높게 하기 위해서 물질 A와 물질 B 사이의 포텐셜 장벽을 높게 설정한다. 포텐셜 장벽이 높은 경우에는, 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통하여 통과하는 전자의 수가 적다. 따라서, 높은 포텐셜 장벽을 넘기 위해서는 물질 A의 내부에 존재하는 캐리어가 충분히 큰 운동 에너지를 보유할 필요가 있다. 그런데, 초(超)핫?캐리어(ultra-hot-carrier)가 보유하는 운동 에너지는 충분히 크므로, 높은 포텐셜 장벽을 넘는 것이 가능해진다. 이 현상을 초핫?캐리어의 인젝션이라고 부른다. 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 전계를 효과적으로 이용하여 초핫?캐리어(ultra-hot-carrier)를 생성하고, 초핫?캐리어의 인젝션에 의해 높은 포텐셜 장벽을 양자역학적 터널 효과에 의해 관통하여 통과함으로써 물질 B에 많은 캐리어를 축적시키고, 높은 발전 전압을 얻음으로써 효율적인 발전을 실시한다. 도 9에 도시한 가속 채널(9)의 내부에서, 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)로 인젝션된 전자가 채널 형성 물질(2)의 표면을 이동한다. 동(同) 도면에서 캐리어의 표면 이동(23)은 전자가 채널 형성 물질(2)의 표면을 이동하는 것을 나타낸다.In general, hot carriers are generated by applying sufficient kinetic energy to carriers such as electrons or holes, and hot carriers pass through a potential barrier, whereby hot carriers Moving to another area is called injection. This phenomenon is quantum tunneling. That is, since the carrier has a wave property, the carrier moves through the potential barrier due to the quantum mechanical tunnel effect. When the kinetic energy held by the carrier is large enough, ultra-hot carriers are generated. In the case where the potential barrier between the one material A and the other material B is low, when a large amount of electrons accumulate in the material B, electrons leaking from the material B to the material A are generated and the power generation voltage cannot be increased. Therefore, in order to increase the power generation voltage, the potential barrier between the material A and the material B is set high. When the potential barrier is high, the number of electrons passing through the potential barrier by the quantum mechanical tunnel effect is small. Thus, in order to overcome the high potential barrier, the carriers present inside Material A need to have sufficiently large kinetic energy. By the way, since the kinetic energy possessed by the ultra-hot-carrier is sufficiently large, it is possible to overcome the high potential barrier. This phenomenon is called super hot carrier injection. In the field effect power generation apparatus of the present invention, an ultra-hot-carrier is generated by effectively using an electric field, and the material B is penetrated through the high potential barrier by the quantum mechanical tunnel effect by the injection of the ultra-hot carrier. Efficient power generation is achieved by accumulating a large number of carriers and obtaining a high power generation voltage. Inside the acceleration channel 9 shown in FIG. 9, electrons injected from the carrier output material 1 into the channel forming material 2 travel on the surface of the channel forming material 2. In the same figure, the surface movement 23 of the carrier indicates that electrons move the surface of the channel forming material 2.

(2) 전자가 이미션(emission)을 실시하는 경우(2) When the former performs emission

전자가 물질로부터 이탈하여 진공으로 방출되는 것을 이미션이라고 부른다. 이미션에는 열 이미션(thermal emission)과 냉 이미션(cold emission)의 2종류가 있다.The release of electrons from the material into the vacuum is called emission. There are two types of emission, thermal emission and cold emission.

(a) 물질(cathode)에 열 에너지를 부여하는 경우에는 전자가 큰 운동 에너지를 보유하므로, 열 이미션 현상에 의해 약전계 중에서도 진공 중에 전자의 이미션이 실시된다.(a) When heat energy is applied to a substance (cathode), since electrons hold a large kinetic energy, electron emission is performed in a vacuum in a weak electric field by the thermal emission phenomenon.

(b) 매우 가는 선단을 갖는 물질을 작성하고 그 선단부에 전계를 집중하면, 냉 이미션( 또는 전계방출) 현상에 의해 강전계 중에서 전자가 진공 중에 이미션된다.(b) When a material having a very thin tip is prepared and an electric field is concentrated at the tip, electrons are emitted in a strong electric field in a vacuum by a cold emission (or field emission) phenomenon.

전자를 물질중으로부터 진공중으로 이미션하기 위해서는 전자가 충분히 큰 운동 에너지(sufficient kinetic energy)를 보유할 필요가 있다. 즉, 충분히 큰 운동 에너지(sufficient kinetic energy)를 보유하는 전자를 생성함으로써, 높은 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통?통과하면, 높은 발전 전압이 얻어진다. 도 10에 도시한 바와 같이, 전자가 충분히 큰 운동 에너지를 보유하는 경우에는 전자가 채널 형성 물질(2)의 표면으로부터 이탈하여 진공중에 이미션된다. 전자의 움직임은 이미션(22)의 화살표에 의해 나타난다. 진공중에 이미션된 전자는 가속 채널(9)의 내부에서 가속되어, 전자 흡수 콜렉터(26)에 충돌하고 그것에 흡수된다. 따라서, 전자 흡수 콜렉터(26)에는 전자가 과잉이 되어 음전위가 된다. 한편, 전자를 출력한 캐리어 출력 물질(1)에는 양전하가 잔존하여 양전위가 된다. 그 때문에, 양전위의 캐리어 출력 물질(1)을 전원 양전압 단자라고 하고 음전위의 전자 흡수 콜렉터를 전원 음전압 단자라고 하면, 양단에는 전기 에너지가 발생한다. 이상의 발전 과정에서는 외부로부터 공급하는 에너지가 거의 없다. 전계를 발생하는 전극은 절연물(8)의 내부에 배치되므로, 전극으로부터 누설되는 전류가 거의 없으므로, 효율이 양호한 발전이 이루어진다. 발생하는 전기 에너지는 전계의 효과에 의해 전자가 가속되어서 운동 에너지를 획득하여 얻은 결과이다. 따라서, 본 발명의 전계 효과 발전은 전기 에너지의 창출이고 에너지 변환과는 다르므로, 에너지 보존법칙을 적용할 필요성은 없다.In order to emit electrons from the material into the vacuum, the electrons need to have sufficiently large kinetic energy. In other words, by generating electrons having sufficiently large kinetic energy, high power generation voltage is obtained when the high potential barrier is penetrated and passed through the quantum mechanical tunnel effect. As shown in Fig. 10, when the electrons have sufficiently large kinetic energy, the electrons escape from the surface of the channel forming material 2 and are emitted in vacuum. The movement of the former is represented by the arrow of the emission 22. Electrons that have been emitted in the vacuum are accelerated inside the acceleration channel 9, impinging on and absorbing the electron absorption collector 26. Therefore, electrons become excessive in the electron absorption collector 26 and become negative potential. On the other hand, positive charges remain in the carrier output material 1 which outputs the electrons, thereby becoming a positive potential. Therefore, if the carrier output material 1 of the positive potential is called the power supply positive voltage terminal and the electron absorption collector of the negative potential is the power supply negative voltage terminal, electrical energy is generated at both ends. In the above power generation process, little energy is supplied from the outside. Since the electrode which generates an electric field is arrange | positioned inside the insulator 8, since there exists little current leaking from an electrode, electric power generation with good efficiency is achieved. The generated electrical energy is a result obtained by acquiring kinetic energy by accelerating electrons by the effect of an electric field. Therefore, the field effect generation of the present invention is the generation of electrical energy and is different from the energy conversion, so there is no need to apply the law of energy conservation.

[에너지 축적기][Energy accumulator]

발전 현상에 의해 양전하를 갖는 양전극과 음전하를 갖는 음전극이 발생하면, 발생한 양전하와 음전하는, 다음 시각에 발생하는 양전하와 음전하의 각각이 양전극과 음전극으로 이동하는 것을 방해한다. 따라서, 양전하가 양전극에 도달하면 양전하를 에너지 축적기의 한쪽 단자로 이동하고, 음전하가 음전극에 도달하면 음전하를 에너지 축적기의 다른쪽 단자로 이동시킴으로써 효율적인 발전이 가능해 진다.When a positive electrode having a positive charge and a negative electrode having a negative charge are generated by the power generation phenomenon, the generated positive and negative charges prevent the movement of each of the positive and negative charges generated at the next time to the positive electrode and the negative electrode. Therefore, when positive charges reach the positive electrode, the positive charges are moved to one terminal of the energy accumulator, and when negative charges reach the negative electrode, the efficient charge is made possible by moving the negative charges to the other terminal of the energy accumulator.

[전기 에너지의 소비][Consumption of Electric Energy]

정전하를 보유하는 물질과 음전하를 보유하는 물질 사이에 전기적 부하가 접속되면 전기적 부하에 전류가 흘러, 양전하와 음전하가 소멸되는 현상을 전기 에너지의 소비라고 부른다.When an electrical load is connected between a material having a static charge and a material having a negative charge, a current flows through the electrical load, and the dissipation of the positive and negative charges is called the consumption of electrical energy.

[캐리어의 가속][Carrier acceleration]

물질 중에 존재하는 양전하가 이동하면 양전하 캐리어가 되고, 음전하가 이동하면 음전하 캐리어가 된다. 통상은 양전하 캐리어를 정공이라고 부르고, 음전하 캐리어를 전자라고 부른다. 양전하 캐리어 및 음전하 캐리어가 쿨롱의 법칙을 따르는 정전기력에 의해 이동하는 것을 캐리어의 가속이라고 한다.When a positive charge in a material moves, it becomes a positive charge carrier, and when a negative charge moves, it becomes a negative charge carrier. Usually, a positive charge carrier is called a hole and a negative charge carrier is called an electron. The movement of the positively charged carrier and the negatively charged carrier by the electrostatic force following Coulomb's law is called the acceleration of the carrier.

[캐리어의 수집][Carrier Collection]

정전하 캐리어 또는 음전하 캐리어가 콜렉터에 수집되는 것.Electrostatic carrier or negative charge carrier being collected in the collector.

[포텐셜 장벽][Potential barrier]

정전하 또는 음전하의 이동이 쿨롱의 법칙을 따르는 정전기력에 의해 방해받는 경우에는 포텐셜 장벽이 존재한다.Potential barriers exist when the transfer of static or negative charges is hampered by electrostatic forces that follow Coulomb's law.

[인젝션과 이미션에서의 포텐셜 장벽의 차이][Difference of Potential Barriers in Injection and Emission]

인젝션은 전기적으로 접속된 2개의 다른 물질 사이에서의 캐리어의 이동이다. 2개의 다른 물질의 경계에 존재하는 포텐셜 장벽을 캐리어가 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통하여 돌파하면 인젝션이 실시된다. 상기 2개의 다른 물질은 모두 도전성 물질 또는 반도체 물질이므로, 2개의 다른 물질의 경계에 존재하는 포텐셜 장벽은 비교적으로 낮은 상태에 있으므로, 캐리어가 보유하는 운동 에너지가 비교적 작은 경우에도 인젝션을 실시하는 것은 가능하다. 도전성 물질이 진공중에 존재하는 경우에는, 상기의 도전성 물질로부터 전자가 진공중으로의 이미션이 실시되어 이미션된 전자가 콜렉터에 수집됨으로써 발전이 실현된다. 이 경우에는, 진공중에 이미션되어 비상하는 전자를 콜렉터에 수집하는 것은 비교적 용이하다. 그러나, 도전성 물질로부터 진공중에 전자를 이미션시키는 것은 대단히 곤란하다. 가령, 외부에 존재하는 에너지를 도전성 물질에 공급할 수 있을 경우에는 도전성 물질의 내부에 존재하는 전자가 큰 운동 에너지를 획득할 수 있으므로, 물질 내로부터 진공중에 전자를 이미션시키는 것은 비교적 용이해진다. 그러나, 이 경우에는 발전 현상이 아니고, 단순한 에너지 변환이 실시된 것이 되고, 본 발명의 발전 장치와는 근본적으로 다르다. 따라서, 외부로부터 공급되는 에너지가 존재하지 않는 경우에 있어서, 도전성 물질의 내부에 존재하는 전자가 큰 운동 에너지를 획득하는 것을 실현하고, 그 운동 에너지를 이용하여 도전성 물질과 진공의 사이에 있는 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 전자의 진공중으로의 이미션이 실현되는 조건을 고찰한다.Injection is the movement of a carrier between two different materials that are electrically connected. Injection is carried out when the carrier penetrates through the potential barrier existing at the boundary of two different materials by a quantum mechanical tunnel effect. Since the two other materials are both conductive materials or semiconductor materials, the potential barrier present at the boundary between the two different materials is in a relatively low state, so that injection can be performed even when the kinetic energy held by the carrier is relatively small. Do. In the case where the conductive material is present in the vacuum, the electrons are emitted from the conductive material into the vacuum, and the generated electrons are collected in the collector, thereby generating power generation. In this case, it is relatively easy to collect electrons which are emitted in the vacuum and fly out to the collector. However, it is very difficult to emit electrons from the conductive material in vacuum. For example, when the energy present in the outside can be supplied to the conductive material, the electrons present in the inside of the conductive material can obtain a large kinetic energy, so that it is relatively easy to emit electrons in the vacuum from within the material. In this case, however, it is not a power generation phenomenon, but a simple energy conversion is performed, which is fundamentally different from the power generation device of the present invention. Therefore, in the case where there is no energy supplied from the outside, the electrons existing inside the conductive material realize a large kinetic energy, and the potential barrier between the conductive material and the vacuum is utilized using the kinetic energy. Consider the conditions under which the emission of electrons into the vacuum is realized by the quantum mechanical tunnel effect.

[슬라이딩?이미션(sliding & emission)][Sliding & emission]

전계 효과 발전을 실시하기 위해서는 전자를 물질내로부터 이탈시킬 필요가 있다. 전계의 효과를 사용하여 전자를 방출하는 것은 가능하지만, 통상은 전자의 방출량이 적다. 따라서, 발전 효율을 양호하게 하기 위해서, 전자의 방출량을 증가시키는 수법을 개발한다. 전자가 물질내의 양전하에 의해 쿨롱의 법칙을 따르는 정전기력에 의한 구속으로부터 이탈하는 것을 고찰하는 데에는, 비상 물체가 지구인력으로부터의 이탈하는 경우를 참고로 한다. 뉴턴의 만유 인력의 법칙에 의해 물체는 지구에 끌어 당겨지고, 거기에서 이탈하는 것이 곤란한 상태에 있다. 로켓 분사의 경우에는 연료를 폭발적으로 반응시킴으로써 지구 인력을 극복하고, 지구 표면에서 이륙한다. 그런데, 비상체인 비행기는 로켓과는 다른 방법으로 이륙한다. 즉, 비행기는 이륙하기 전에 활공을 실시한다. 즉, 비행기는 이륙 직전에 활주로의 표면을 이동하고 가속함으로써, 기체가 충분히 운동 에너지를 보유하는 상태에 도달하면 이륙이 가능해진다. 전자가 물질로부터 이탈하여 진공중에 방출되는 경우에도 전자가 충분히 큰 운동 에너지를 보유할 필요가 있다. 전자도 물질의 표면상에서 가속하면서 슬라이딩 이동을 실시함으로써 충분한 운동 에너지를 획득하는 것이 가능해지고, 쿨롱의 법칙을 따르는 정전기력을 극복하고 물질 밖으로 방출된다. 비행기의 이륙과 로켓의 이륙에서 사용하는 연료의 큰 차를 고려하면, 전자를 물질 표면에서 가속하여 충분히 운동 에너지를 획득한 후에 물질로부터 전자를 방출하면, 물질로부터의 이탈에 필요한 에너지가 적어지고 효율적이 된다. 전자가 물질의 표면에서 가속하면서 이동하고, 그 후에 진공 중에 이미션되는 것을 슬라이딩?이미션(sliding emission)이라고 부른다. 채널 형성 물질(2)의 표면에 배치하는 절연물(8) 중에 복수개의 전극을 배치하고 이들의 전극에 양전하를 공급하면, 채널 형성 물질(2)에 인젝션된 전자가 가속력을 받아서 전자의 슬라이딩?이미션을 일으킨다. 전자가 슬라이딩?이미션을 실시함으로써 전자가 운동 에너지를 획득하고, 그 후에 전자는 물질로부터 완전히 이탈하여 진공 중에 이미션된다. 이 때, 전극은 절연물 내에 있으므로, 전극으로부터 흘러나오는 전류가 거의 전무하므로, 에너지의 손실은 거의 0이다. 따라서, 본 발명에서는 전자의 슬라이딩?이미션을 이용함으로써 효율이 양호한 발전을 이룬다. 도전성 물질 또는 반도체 물질의 표면에서 전자를 고속으로 이동시키는 것이 실현되면, 전자가 물질로부터 이탈하여 진공중으로 이미션시키는 것이 비교적으로 용이해져 발전 현상이 실현된다. 도전성 물질 또는 반도체 물질의 표면에서 전자를 고속으로 이동하는 상태는 전자의 2차원면에서의 이동이다. 그런데, 통상의 물질은 3차원이므로, 물질내에서의 전자의 2차원면에서의 이동을 실현하는 데에는 특별한 연구를 실시할 필요가 있다. 즉, 전자가 이동하는 차원을 1개만 감소시킴으로써, 물질내에서의 전자의 2차원면에서의 이동을 실현하는 것이 가능해진다. 물질내에서의 전자의 2차원면에서의 이동을 실현하기 위해서는 다음에 나타내는 방법이 있다.In order to perform field effect power generation, it is necessary to separate electrons from a substance. It is possible to emit electrons using the effect of an electric field, but usually the amount of electrons emitted is small. Therefore, in order to improve power generation efficiency, a method of increasing the amount of emitted electrons is developed. To consider the release of electrons from the restraint by electrostatic forces in accordance with Coulomb's law by positive charges in matter, the case where the emergency object deviates from Earth's gravity is referred to. Newton's law of universal gravitation attracts objects to Earth and makes it difficult to escape from them. In the case of rocket injection, the explosive reaction of fuel overcomes the earth's attraction and takes off from the surface of the earth. By the way, a non-flight plane takes off in a different way than a rocket. That is, the plane glides before taking off. In other words, the plane moves and accelerates the surface of the runway immediately before takeoff, so that the plane can take off when the gas reaches a state in which it has sufficient kinetic energy. Even when electrons are released from the material and released in vacuum, the electrons need to have a sufficiently large kinetic energy. Electrons also make it possible to obtain sufficient kinetic energy by performing a sliding movement while accelerating on the surface of the material, overcoming the electrostatic force following Coulomb's law and being released out of the material. Considering the large difference in fuel used in the takeoff of an airplane and the takeoff of a rocket, if electrons are released from the material after the electrons are accelerated at the surface of the material to obtain sufficient kinetic energy, the energy required for the departure from the material is reduced and efficient. Becomes The movement of electrons by accelerating at the surface of the material and then being emitted in vacuum is called sliding emission. When a plurality of electrodes are placed in the insulator 8 disposed on the surface of the channel forming material 2 and the positive charges are supplied to the electrodes, the electrons injected into the channel forming material 2 receive an acceleration force and the sliding of the electrons is already achieved. Cause Sean. The electrons acquire kinetic energy by carrying out a sliding-emission, after which the electrons are completely released from the material and are emitted in vacuum. At this time, since the electrode is in the insulator, almost no current flows out of the electrode, so that the loss of energy is almost zero. Therefore, in the present invention, efficient power generation is achieved by using the electron sliding emission. When it is realized that the electrons are moved at high speed on the surface of the conductive material or the semiconductor material, it is relatively easy for the electrons to escape from the material and emit into the vacuum, so that the power generation phenomenon is realized. The state of moving electrons at high speed on the surface of the conductive material or semiconductor material is the movement in the two-dimensional plane of the electrons. By the way, since a normal material is three-dimensional, special research needs to be carried out to realize the movement in the two-dimensional plane of the electrons in the material. That is, by reducing only one dimension in which electrons move, it becomes possible to realize movement in the two-dimensional plane of electrons in a material. In order to realize the movement in the two-dimensional plane of electrons in the material, there are the following methods.

(1) 매우 두께가 얇은 물질을 작성한다.(1) Create a very thin material.

(2) 캐리어인 전자가 적은 물질을 작성한다.(2) The substance with few electrons which are carriers is created.

카본계의 재료를 이용하여 그라펜(graphene)을 제작하면 매우 두께가 얇은 물질이 생기고, 그 표면을 전자가 수평 방향으로 이동하는 것이 가능해지고, 가속 채널(9)에서 전자를 가속하여 전자에 큰 운동 에너지를 부여하는 것이 가능해진다. 또한, P형 반도체와 N형 반도체를 사용하여 PN접합을 형성하고 전계 효과를 적용하여, N형 반도체의 다수캐리어인 전자를 P형 반도체에 인젝션하면, P형 반도체 중에서 전자가 소수캐리어이므로, 전자가 P형 반도체의 표면의 가속 채널에서 슬라이딩 이동을 실시한다. P형 반도체의 대체로 2차원 표면에 있는 가속 채널(9)에서 전자를 가속하고 전자에 큰 운동 에너지를 부여하는 것이 가능해진다.Fabrication of graphene using a carbon-based material produces a very thin material, which allows electrons to move in the horizontal direction, and accelerates electrons in the acceleration channel 9 to increase It becomes possible to give kinetic energy. In addition, when a PN junction is formed using a P-type semiconductor and an N-type semiconductor and an electric field effect is applied to inject electrons, which are the majority carriers of the N-type semiconductor, into the P-type semiconductor, the electrons are the minority carriers in the P-type semiconductor. Performs sliding movement in the acceleration channel of the surface of the P-type semiconductor. It becomes possible to accelerate electrons and impart large kinetic energy to the electrons in the acceleration channel 9 which is generally on the two-dimensional surface of the P-type semiconductor.

[발전 조건 1] 2개의 다른 물질 사이에서 캐리어의 인젝션이 실시된다.[Development Condition 1] Injection of a carrier is performed between two different materials.

[발전 조건 2] 전자에 슬라이딩?이미션(sliding & emission)을 실시하게 한다.[Development Condition 2] Sliding and emission are performed on the electron.

[발전 조건 3] 물질 중의 전자를 진공 중에 이미션시킨다.[Development Condition 3] The electrons in the material are emitted in a vacuum.

[발전 조건 4] 진공중에 이미션된 전자가 콜렉터에 수집된다.[Development Condition 4] The electrons that were emitted in the vacuum are collected in the collector.

[발전 조건 5] 양전하와 음전하가 에너지 축적기로 이동한다.[Development Condition 5] Positive and negative charges move to the energy accumulator.

[발전 조건 6] 에너지 축적기의 양단에 전기적 부하가 접속되어, 전기적 부하에 전류가 흐름으로써 양전하와 음전하가 소멸된다.[Development Condition 6] An electrical load is connected to both ends of the energy accumulator, and a positive charge and a negative charge disappear as a current flows through the electrical load.

[에너지의 전공급(pre-supply)][Pre-supply of energy]

전계 효과 발전을 양호에 실시하기 위해서, 물질내에 있는 전자에 미리 에너지를 공급한다. 물질 중으로부터 전자가 진공중에 이미션되는 현상은 이하에 도시한 2 종류로 분류된다.In order to achieve good field effect generation, energy is supplied to the electrons in the material in advance. The phenomenon that electrons are emitted in a vacuum from a substance is classified into two types shown below.

(1) 급한 이미션(abrupt emission)(1) abrupt emission

온도가 낮은 물질에 외부로부터 전계를 가하면 전자가 물질로부터 전계 방출된다. 이를 냉음극 이미션이라고 한다. 이 때에는 전자 방출 물질 중의 전자가 보유하는 운동 에너지가 작지만, 높은 전계의 효과에 의해 이미션을 실시한다. 냉음극으로부터 전자를 전계 방출하는 데에는 다음에 나타내는 조건을 충족시킬 필요가 있다.When an external electric field is applied to a low temperature material, electrons are emitted from the material. This is called cold cathode emission. At this time, although the kinetic energy possessed by the electrons in the electron-emitting substance is small, the emission is effected by the effect of the high electric field. In the field emission of electrons from the cold cathode, it is necessary to satisfy the following conditions.

(1) 충분히 높은 전계를 전자 방출 물질에 가한다.(1) A sufficiently high electric field is applied to the electron emitting material.

(2) 전자 방출 물질의 단(端)의 곡률 반경을 충분히 작게 함으로써 그 선단부에 전계를 집중시킨다.(2) By making the radius of curvature of the stage of the electron-emitting material sufficiently small, the electric field is concentrated at the tip.

냉음극으로부터 전자를 전계 방출하는 경우에는 물질 내의 전자에 대하여 어떤 전(前)처리도 실시하지 않고, 높은 전계의 효과에 의해 물질 중으로부터 전자를 진공중에 이미션하므로, 이미션을 실시하는 전자의 수가 매우 적은 등의 결점이 있다. 냉음극으로부터 전자를 전계 방출하는 현상을 급한 이미션(abrupt emission)이라고 한다. 급한 이미션을 실시하는 데에는 물질의 외부에서 가해지는 전계를 충분히 강하게 할 필요가 있다. 전자에 급한 이미션을 실시하면, 이미션량이 적으므로 양호한 효율로 발전을 실시하는 것은 매우 곤란했다. 즉, 가하는 전계를 강하게 하면 전극으로부터 누설되는 전류가 많아지고, 전자 방출 물질의 선단의 곡률 반경을 작게 하면 그 내구성에 난점(難點)이 발생하여, 실용적인 발전을 실시하기 곤란했다. 그래서, 본 발명에서는 하기에 기술하는 전(前)처리를 이미션전의 전자에 실시한다.In the case of field emission of electrons from the cold cathode, no pre-treatment is performed on the electrons in the material, and electrons are emitted from the material into the vacuum under the effect of a high electric field. The disadvantage is that the number is very small. The phenomenon of field emission of electrons from the cold cathode is called abrupt emission. In order to perform an urgent emission, it is necessary to make the electric field applied from the outside of the substance sufficiently strong. When the imitation of the former is carried out, it is very difficult to generate electricity with good efficiency since the amount of emission is small. In other words, when the applied electric field is strengthened, the electric current leaking from the electrode increases, and when the radius of curvature of the tip of the electron-emitting material is reduced, difficulties arise in durability, and practical development is difficult. Therefore, in the present invention, the preprocess described below is performed to the former before the emission.

(2) 슬라이딩 후의 이미션(2) Emission after sliding

급한 이미션을 실시하면 발전 효율이 저하되므로, 전자가 이미션을 실시하기 전에 적절한 처리를 실시한다. 전자에 미리 운동 에너지를 공급하는 과정을 에너지 전공급(pre-supply)이라고 한다. 전자가 이미션을 실시하기 직전에 전자에 에너지 전공급을 실시함으로써 이미션을 실시하는 전자의 수가 증가되므로, 발전 효율이 향상된다. 본 발명에서는 전자 방출 물질의 내부에 있는 전자에 에너지 전공급을 실시한다.The rapid emission causes a decrease in power generation efficiency. Therefore, appropriate processing is performed before the former performs the emission. The process of supplying kinetic energy to electrons in advance is called energy pre-supply. By supplying energy to the electrons immediately before the electrons perform the emission, the number of electrons to emit the electrons is increased, thereby improving the power generation efficiency. In the present invention, energy is supplied to the electrons inside the electron-emitting material.

이하에는 전자 방출 물질의 내부에 있는 전자에 에너지 전공급을 실시하는 처치의 상세한 내용을 기술한다. 캐리어를 이동하기 위해 전극을 사용하고 전극에 전압을 가한다. 전자의 각 상태에 대응하여 전극을 구분하여 사용한다. 전극은 하기에 나타내는 5종류가 있다.The following describes the details of the procedure for carrying out the energy supply to the electrons inside the electron emitting material. Use the electrode to move the carrier and apply voltage to the electrode. Corresponding to each state of the former, the electrode is used separately. There are five types of electrodes shown below.

(1) 인젝션 전극(injection electrode)(1) injection electrode

(2) 슬라이딩 전극(sliding electrode)(2) sliding electrode

(3) 터널 전극(tunneling electrode)(3) tunneling electrode

(4) 이미션 전극(emission electrode)(4) emission electrode

(5) 가속 전극(accelerating electrode)(5) accelerating electrode

이하에는, 이 5종류의 전극의 상세한 내용을 기술한다.Below, the detail of these 5 types of electrodes is described.

(1) 인젝션 전극(injection electrode)(1) injection electrode

2 종류의 도전성 또는 반도체의 물질이 있고, 이들을 물질 A와 물질 B라고 한다. 물질 A와 물질 B는 서로 전기적으로 접촉되어 배치된다. 전계의 효과에 의해 캐리어를 물질 A로부터 물질 B에 인젝션(주입) 하는 경우를 고찰한다. 물질 B의 윗표면에 절연물을 배치하고, 절연물의 내부에 인젝션 전극(injection electrode)을 배치한다. 물질 A로부터 캐리어가 인젝션되므로, 물질 A를 캐리어 출력 물질이라고 부른다. 전원으로부터 인젝션 전극에 양전하를 공급하고 캐리어 출력 물질에는 음전하를 공급한다. 양전하가 공급되는 인젝션 전극과 음전하가 공급되는 캐리어 출력 물질의 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계의 효과에 의해 캐리어 출력 물질로부터 물질 B에 캐리어의 인젝션이 실시된다. 인젝션이 실시된 캐리어는 물질 B의 표면에 형성되는 채널(channel) 내를 이동한다. 물질 B의 표면에 채널이 형성되므로 물질 B를 채널 형성 물질이라고 부른다. 캐리어 출력 물질로부터 채널 형성 물질에 캐리어의 인젝션이 실시되면, 그 반작용에 의해 채널 형성 물질로부터 캐리어 출력 물질에 안티?캐리어의 인젝션이 실시된다. 캐리어가 전자인 경우에는 안티?캐리어는 정공이며, 캐리어 출력 물질로부터 채널 형성 물질에 전자의 인젝션이 실시되면, 그 반작용에 의해 채널 형성 물질로부터 캐리어 출력 물질에 정공의 인젝션이 실시된다. 반대로, 캐리어가 정공인 경우에는 안티 캐리어는 전자이며, 캐리어 출력 물질로부터 채널 형성 물질에 정공의 인젝션이 실시되면, 그 반작용에 의해 채널 형성 물질로부터 캐리어 출력 물질에 전자의 인젝션이 실시된다. 인젝션 전극은 절연물 중에 배치되므로, 캐리어 출력 물질 및 채널 형성 물질과 인젝션 전극 사이의 임피던스는 높은 상태로 유지된다. 따라서, 전원으로부터 인젝션 전극에 전압이 가해져도, 전원으로부터 유출되는 전류는 극히 미소량이므로, 전원으로부터 공급되는 전력도 극히 미소량이 되어 발전 효율이 향상되므로 실용성이 충족된다.There are two kinds of conductive or semiconductor materials, and these are referred to as materials A and B. Material A and Material B are placed in electrical contact with each other. Consider the case where the carrier is injected (injected) from the substance A into the substance B by the effect of the electric field. An insulator is placed on the top surface of material B, and an injection electrode is placed inside the insulator. Since the carrier is injected from material A, material A is called the carrier output material. A positive charge is supplied from the power supply to the injection electrode and a negative charge to the carrier output material. An electric field is generated between the injection electrode supplied with positive charge and the carrier output material supplied with negative charge. The injection of the carrier into the material B from the carrier output material is effected by the effect of the generated electric field. The injected carriers travel in channels formed on the surface of material B. Since a channel is formed on the surface of the material B, the material B is called a channel forming material. When carrier injection is performed from the carrier output material to the channel forming material, anti-carrier injection is performed from the channel forming material to the carrier output material by the reaction. In the case where the carrier is an electron, the anti-carrier is a hole, and when electrons are injected from the carrier output material to the channel forming material, holes are injected from the channel forming material to the carrier output material by the reaction. In contrast, when the carrier is a hole, the anti-carrier is an electron, and when an injection of holes is performed from the carrier output material to the channel forming material, electrons are injected from the channel forming material to the carrier output material by the reaction. Since the injection electrode is disposed in the insulator, the impedance between the carrier output material and the channel forming material and the injection electrode is kept high. Therefore, even if a voltage is applied to the injection electrode from the power supply, since the current flowing out from the power supply is extremely small, the power supplied from the power supply is also extremely small, and the power generation efficiency is improved.

(2) 슬라이딩 전극(sliding electrode)(2) sliding electrode

채널 형성 물질의 표면에는 절연물이 배치된다. 채널 형성 물질의 표면과 절연물의 경계 부근에 가속 채널이 형성된다. 가속 채널 내에 있는 전자가 슬라이딩 상(狀)으로 이동하기 위해서 슬라이딩 전극(sliding electrode)을 사용한다. 슬라이딩 전극은 상기의 절연물 내에 배치된다. 캐리어가 전자일 경우에는 슬라이딩 전극에는 양전하가 축적된다. 슬라이딩 전극에 축적된 양전하와 전자가 보유하는 음전하의 사이에는 쿨롱의 법칙을 따르는 인력이 작용한다. 따라서, 전계 효과에 의해 전자는 채널 내를 슬라이딩상으로 이동하고 점차 가속된다. 캐리어가 정공인 경우에는 슬라이딩 전극에 음전하를 축적한다. 슬라이딩 전극에 축적된 음전하와 정공이 보유하는 양전하의 사이에는 쿨롱의 법칙을 따르는 인력이 작용한다. 따라서, 전계의 효과에 의해 정공은 채널 내를 슬라이딩상으로 이동하고, 점차 가속된다. 슬라이딩 전극은 절연물 내에 배치되므로, 캐리어 출력 물질 및 채널 형성 물질과 슬라이딩 전극 사이의 임피던스는 높은 상태로 유지된다. 따라서, 전원으로부터 슬라이딩 전극에 전압이 가해져도, 전원으로부터 유출되는 전류는 매우 미소량이므로, 전원으로부터 공급되는 전력도 극히 미소량이며, 발전 효율이 향상하므로 실용성이 충족된다.An insulator is disposed on the surface of the channel forming material. An acceleration channel is formed near the surface of the channel forming material and the boundary of the insulator. A sliding electrode is used to move electrons in the acceleration channel into the sliding phase. The sliding electrode is disposed in the insulator. When the carrier is electrons, positive charges are stored in the sliding electrode. The attraction force following Coulomb's law acts between the positive charge accumulated in the sliding electrode and the negative charge retained by the electrons. Thus, by the electric field effect, electrons move in the sliding phase in the channel and are gradually accelerated. When the carrier is a hole, negative charge is accumulated in the sliding electrode. The attraction force following Coulomb's law acts between the negative charge accumulated in the sliding electrode and the positive charge held by the hole. Therefore, by the effect of the electric field, the hole moves in the sliding phase in the channel and is gradually accelerated. Since the sliding electrode is disposed in the insulator, the impedance between the carrier output material and the channel forming material and the sliding electrode is kept high. Therefore, even if a voltage is applied to the sliding electrode from the power supply, since the current flowing out from the power supply is very small, the power supplied from the power supply is also extremely small, and the power generation efficiency is improved, so that practicality is satisfied.

(3) 터널 전극(tunneling electrode)(3) tunneling electrode

채널 형성 물질의 표면에는 가속 채널이 있고 가속 채널의 종단에는 비가역 과정 발생부가 있다. 즉, 채널 형성 물질의 단(端)에는 절연물이 배치되어 있다. 배치되는 절연물은 매우 얇은 경우에는 절연 박막이라고 불린다. 캐리어에 대하여 절연 박막은 비가역 과정 발생부로서 작용하고, 비가역 과정 발생부에는 포텐셜 장벽이 존재한다. 절연물이 두꺼운 경우에는, 캐리어는 포텐셜 장벽을 넘어서 통과할 수 없다. 그러나, 양자역학적으로 고찰하면, 캐리어에는 파동성이 있어 절연물이 박막인 경우에는, 캐리어가 포텐셜 장벽을 터널 효과에 의해 관통하여 통과하는 캐리어가 존재한다. 즉, 캐리어가 충분히 큰 운동 에너지를 보유함으로써 캐리어가 핫?캐리어(hot carrier)가 되는 경우에는, 핫?캐리어가 양자역학적 터널 효과에 의해 포텐셜 장벽을 관통하여 통과한다. 이 경우에서 핫?캐리어를 발생시키기 위해서 터널 전극(tunneling electrode)이 사용된다. 터널 전극과 채널 형성 물질의 사이에는 이산화실리콘 등의 절연물이 배치되므로, 터널 전극으로부터 유출되는 전류는 극히 미소량이다. 따라서, 터널 전극이 전계를 발생하기 위해서 전원으로부터 투입하는 전력은 매우 적다. 터널 전극에 축적되는 전하와 채널 내에 있는 캐리어가 서로 쿨롱의 법칙에 기초하는 인력에 의해 캐리어가 가속된다. 그래서, 양자역학적인 터널 효과에 의해 캐리어는 포텐셜 장벽을 관통하여 통과한다. 포텐셜 장벽을 관통하여 통과한 캐리어는 최종적으로 캐리어 흡수 콜렉터에 수집된다. 캐리어 흡수 콜렉터에 수집된 캐리어는 원래의 상태로 되돌아갈 수 없으므로, 터널 효과에 의해 포텐셜 장벽을 관통하여 통과하는 과정은 비가역적이다. 캐리어가 비가역적인 과정을 통과함으로써 신규의 에너지가 발생한다.There is an acceleration channel on the surface of the channel forming material and an irreversible process generator at the end of the acceleration channel. That is, an insulator is disposed at the end of the channel forming material. The insulator placed is called an insulating thin film when it is very thin. The insulating thin film acts as an irreversible process generator with respect to the carrier, and a potential barrier exists in the irreversible process generator. If the insulation is thick, the carrier cannot pass over the potential barrier. In consideration of quantum mechanics, however, there is a wave in the carrier, and when the insulator is a thin film, there exists a carrier through which the carrier passes through the potential barrier by the tunnel effect. In other words, when the carrier becomes a hot carrier by having a sufficiently large kinetic energy, the hot carrier passes through the potential barrier by the quantum mechanical tunnel effect. In this case, a tunneling electrode is used to generate a hot carrier. Since an insulator such as silicon dioxide is disposed between the tunnel electrode and the channel forming material, the current flowing out of the tunnel electrode is extremely small. Therefore, the power input from the power source in order for the tunnel electrode to generate an electric field is very small. The carriers are accelerated by the charges accumulated in the tunnel electrode and the carriers in the channel based on Coulomb's law. Thus, the carrier passes through the potential barrier by the quantum mechanical tunnel effect. Carriers passing through the potential barrier are finally collected in the carrier absorbing collector. Since the carrier collected in the carrier absorption collector cannot be returned to its original state, the process of passing through the potential barrier by the tunnel effect is irreversible. As the carrier passes through an irreversible process, new energy is generated.

(4) 이미션 전극(emission electrode)(4) emission electrode

채널 형성 물질의 단(端)에 배치되어 있는 절연물이 박막인 경우에는, 터널 전극의 작용에 의해 양자역학적인 터널 효과에 기초하여 캐리어가 포텐셜 장벽을 관통하여 통과한다. 그러나, 채널 형성 물질의 단에 배치되어 있는 절연물이 진공인 경우에는 다른 현상이 발생한다. 캐리어가 전자이고 채널 형성 물질의 단에 진공이 있는 경우에는, 진공 중에 전자를 방출하기 위해서 이미션 전극(emission electrode)을 사용한다. 채널 형성 물질의 단에 있는 진공은 비가역 과정 발생부가 되고, 그곳에 포텐셜 장벽이 존재한다. 이 포텐셜 장벽은 물질의 일 함수(work function)에 대응한다. 전자가 보유하는 운동 에너지가 작은 경우에는 채널 형성 물질과 진공의 경계에 있는 포텐셜 장벽을 통과할 수 없다. 그러나, 전자가 보유하는 운동 에너지가 충분히 큰 경우에는, 파동성 특성을 나타내는 전자의 파장이 충분히 짧아지고, 양자역학적인 터널 효과에 의해 채널 형성 물질과 진공의 경계에 있는 포텐셜 장벽을 관통하여 통과하는 것이 가능해진다. 슬라이딩 전극에 축적되는 양전하에 의해 전계가 발생하고 전계 효과에 의해 전자가 채널 내에서 가속되어 전자가 충분히 큰 운동 에너지를 보유한다. 충분히 큰 운동 에너지를 보유하는 전자는 채널 형성 물질의 단으로부터 진공 중에 이미션된다. 이미션 전극과 채널 형성 물질과의 사이에는, 이산화실리콘 등의 절연성 양호한 물질을 배치함으로써 고저항 상태가 보유된다. 이미션 전극과 채널 형성 물질의 사이는 고저항 상태가 되어 있으므로, 전원으로부터 이미션 전극에 전압을 가해도 이미션 전극으로부터 누설되는 전류는 극히 미소해진다. 따라서, 이미션 전극을 배치해도, 이 부분에서 소비되는 전력 손해는 매우 적으므로 발전 효율이 양호해진다.When the insulator disposed at the stage of the channel forming material is a thin film, the carrier passes through the potential barrier based on the quantum mechanical tunnel effect by the action of the tunnel electrode. However, another phenomenon occurs when the insulation disposed at the stage of the channel forming material is a vacuum. If the carrier is electrons and there is a vacuum at the end of the channel forming material, an emission electrode is used to release electrons in the vacuum. The vacuum at the stage of the channel forming material becomes an irreversible process generator, where there is a potential barrier. This potential barrier corresponds to the work function of the material. If the kinetic energy held by the electron is small, it cannot pass through the potential barrier at the boundary between the channel forming material and the vacuum. However, if the kinetic energy possessed by the electron is sufficiently large, the wavelength of the electron exhibiting the wave characteristic becomes sufficiently short and passes through the potential barrier at the boundary between the channel forming material and the vacuum due to the quantum mechanical tunnel effect. It becomes possible. An electric field is generated by the positive charge accumulated in the sliding electrode, and electrons are accelerated in the channel by the electric field effect, so that the electrons have sufficiently large kinetic energy. Electrons with sufficiently large kinetic energy are emitted in vacuo from the stage of the channel forming material. A high resistance state is maintained between the emission electrode and the channel forming material by disposing a good insulating material such as silicon dioxide. Since the resistance electrode is in a high resistance state between the channel forming material, even if a voltage is applied to the emission electrode from the power supply, the current leaking from the emission electrode becomes extremely small. Therefore, even if the emission electrode is disposed, the power loss consumed in this portion is very small, so the power generation efficiency is good.

(5) 가속 전극(accelerating electrode)(5) accelerating electrode

이미션 전극에 축적된 양전하에 의해 전계가 발생하고, 전계의 효과에 의해 채널 형성 물질로부터 전자가 이미션된다. 이미션된 전자는 전자 흡수 콜렉터의 방향으로 비상(飛翔)한다. 초기 상태에서는 전자 흡수 콜렉터에 전하가 축적되지 않고 있으므로, 비상하는 전자는 용이하게 전자 흡수 콜렉터에 도달하고 그것에 흡수된다. 전자 흡수 콜렉터에 음전하가 축적되어 있는 경우에는 축적되어 있는 음전하와 비상 전자가 보유하는 음전하의 사이에는 쿨롱의 법칙에 기초하는 반발력이 작용한다. 따라서, 전자는 전자 흡수 콜렉터로부터 반발력을 받아 전자 흡수 콜렉터에 근접할 수 없다. 비상하는 전자가 전자 흡수 콜렉터로부터 반발력을 극복하고, 전자 흡수 콜렉터에 접근하기 위해서는 비상하는 전자가 보유하는 운동 에너지를 충분히 크게 할 필요가 있다. 비상하는 전자의 속도를 올리기 위해서는 가속 전극(accelerating electrode)을 사용한다. 가속 전극은 전자의 비상 방향의 전방에 배치하고 이것에 양전하를 축적한다. 가속 전극의 위치와 절연물의 위치를 조정함으로써 비상 전자는 가속 전극에 도달할 수는 없다. 전원으로부터 가속 전극에 공급된 양전하가 전자가 보유하는 음전하에 작용하여 비상 전자가 가속된다. 비상 전자가 가속되어 보유하는 운동 에너지가 충분히 커지면, 전자 흡수 콜렉터에 축적된 음전하로부터의 반발력을 극복하므로, 전자가 전자 흡수 콜렉터에 접근한다. 전자가 전자 흡수 콜렉터에 충분히 접근하면, 정전기 유도에 의해 전자흡수 콜렉터의 표면에 양전하가 출현한다. 전자 흡수 콜렉터의 표면에 출현하는 양전하와 전자가 보유하는 음전하가 쿨롱의 법칙에 기초하는 힘에 의해 끌어당기므로, 비상 전자는 전자 흡수 콜렉터의 표면에 출현하는 양전하에 충돌하고, 전자흡수 콜렉터에 수집된다. 전자를 수집한 전자 흡수 콜렉터는 음전하가 축적되어, 이것을 전기 에너지로서 이용할 수 있다. 한편, 전자 흡수 콜렉터에 축적된 음전하가 누설되는 것을 저지하기 위해서, 전자 흡수 콜렉터는 절연물의 내부에 배치된다.An electric field is generated by the positive charge accumulated in the emission electrode, and electrons are emitted from the channel forming material by the effect of the electric field. The electrons which have been immobilized escape in the direction of the electron absorption collector. Since no charge is accumulated in the electron absorption collector in the initial state, the flying electrons easily reach and are absorbed by the electron absorption collector. When negative charges are accumulated in the electron absorption collector, a repulsive force based on Coulomb's law acts between the accumulated negative charges and the negative charges held by the emergency electrons. Therefore, the electrons receive the repulsive force from the electron absorption collector and cannot approach the electron absorption collector. In order for the flying electrons to overcome the repulsive force from the electron absorption collector and approach the electron absorption collector, it is necessary to sufficiently increase the kinetic energy held by the flying electrons. Accelerating electrodes are used to speed up the flying electrons. The accelerating electrode is arranged in front of the emergency direction of the electrons and accumulates positive charges therein. By adjusting the position of the acceleration electrode and the position of the insulator, the emergency electrons cannot reach the acceleration electrode. The positive charge supplied from the power supply to the acceleration electrode acts on the negative charge retained by the electrons, thereby accelerating the emergency electrons. When the emergency electrons are accelerated and retained sufficiently, the repulsive force from the negative charge accumulated in the electron absorption collector is overcome, so that the electrons approach the electron absorption collector. When electrons approach the electron absorption collector sufficiently, positive charges appear on the surface of the electron absorption collector by electrostatic induction. Since positive charges appearing on the surface of the electron-absorbing collector and negative charges held by the electrons are attracted by a force based on Coulomb's law, the emergency electrons collide with the positive charges appearing on the surface of the electron-absorbing collector and are collected by the electron-absorbing collector. do. The electron absorption collector which collected the electron has a negative charge accumulated, and can use this as electrical energy. On the other hand, in order to prevent leakage of negative charges accumulated in the electron absorption collector, the electron absorption collector is disposed inside the insulator.

석탄이나 석유 등의 화석 연료를 사용하지 않는 발전으로서 하기의 특허 문헌이 있다.There is the following patent document as power generation which does not use fossil fuels, such as coal and petroleum.

[특허 문헌 1]: 일본 특허 제3449623호 공보(발명의 명칭: 태양광 에너지 변환 장치, 발명자: 아카마쓰 노리오(赤松則男), 본 발명자와 동일)[Patent Document 1]: Japanese Patent No. 3449623 (Name of the Invention: Photovoltaic Energy Conversion Device, Inventor: Noka Akamatsu, same as the inventor)

이 특허 문헌 1에서는 장치의 외부에 있는 에너지원인 태양광을 사용하여 발전을 실시한다. 즉, 특허 문헌 1에서는 태양광을 물질에 수광시켜 열 에너지로 변환하고 이에 의해 가열된 물질로부터 열전자를 방출시키고, 이 열 전자 방출을 이용하여 열 에너지를 전기 에너지로 변환함에 의한 발전 방법이 기술되어 있다. 결론으로서, 특허 문헌 1에서는 외부 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것에 지나지 않고, 특허 문헌 1의 방법은 상기에 기재된 [발전의 정의]에 합치하지 않으므로, 단순한 에너지 변환 장치이며, 본 발명과는 본질적으로 다르다. 한편, 태양광이 거의 없어지는 야간이나 우천시에는, 특허 문헌 1의 태양광 에너지 변환 장치를 이용할 수 없는 등의 결점이 있다. 그러나, 본 발명의 전계 효과 발전 장치는 외부의 에너지를 필요로 하지 않는다. 즉, 본 발명의 전계 효과 발전 장치 내에서 전자를 가속함으로써 얻어지는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하므로, 진정한 발전 장치라고 말할 수 있다.In this patent document 1, electric power generation is performed using the sunlight which is an energy source external to an apparatus. That is, Patent Document 1 describes a power generation method by receiving sunlight into a material, converting it into thermal energy, thereby releasing hot electrons from the heated material, and converting thermal energy into electrical energy using the thermal electron emission. have. In conclusion, Patent Document 1 merely converts external energy into electrical energy, and since the method of Patent Document 1 does not conform to the above [Definition of Power Generation] described above, it is a simple energy conversion device, and essentially with the present invention. different. On the other hand, there is a drawback that the solar energy converter of Patent Document 1 cannot be used at night or in rainy days when solar light is almost lost. However, the field effect generator of the present invention does not require external energy. That is, since the kinetic energy obtained by accelerating electrons in the field effect generator of the present invention is converted into electrical energy, it can be said to be a true generator.

[특허 문헌 2]: 일본 공개특허공보 제2003-189646호(발명의 명칭: 태양광 에너지 변환 장치 및 태양광 에너지 변환 시스템, 발명자:아카마쓰 노리오, 본 발명자와 동일)[Patent Document 2] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-189646 (Name of Invention: Photovoltaic Energy Conversion Device and Photovoltaic Energy Conversion System, Inventor: Noka Akamatsu, same as the inventor)

이 특허 문헌 2에서도 장치의 외부에 있는 에너지원인 태양광을 사용하여 발전을 실시한다. 즉, 특허 문헌 2는 태양광을 전기 에너지로 변환하는 에너지 변환 장치 및 그 시스템에 관한 것이다. 결론으로서, 특허 문헌 2는 상기에 기재된 [발전의 정의]에 합치하지 않으므로, 단순한 에너지 변환 장치에 관해서 기재되어 있어, 본 발명과는 본질적으로 다르다. 태양광이 거의 없어지는 야간이나 우천시에는 특허 문헌 2의 태양광 에너지 변환 장치를 이용할 수 없는 등의 결점이 있다. 그러나, 본 발명의 전계 효과 발전 장치는 외부의 에너지를 필요로 하지 않는다. 즉, 본 발명의 전계 효과 발전 장치 내에서 전자를 가속함으로써 얻어지는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하므로, 진정한 발전 장치라고 할 수 있다.In Patent Document 2, power generation is also performed using sunlight, which is an energy source external to the device. That is, Patent Document 2 relates to an energy conversion device for converting sunlight into electrical energy and a system thereof. As a conclusion, Patent Document 2 is inconsistent with the above-described [definition of power generation], and thus, a simple energy conversion device is described and is essentially different from the present invention. There is a drawback that the solar energy converter of Patent Document 2 cannot be used at night or in rainy days when solar light is almost lost. However, the field effect generator of the present invention does not require external energy. That is, since the kinetic energy obtained by accelerating electrons in the field effect generator of the present invention is converted into electrical energy, it can be said to be a true generator.

[특허 문헌 3]: 일본 공개특허공보 제2003-250285호(발명의 명칭: 열 발전 장치, 열 발전 시스템, 발명자 중의 한 사람은 본 발명의 발명자(아카마쓰 노리오)와 동일)[Patent Document 3] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-250285 (name of the invention: one of the heat generating device, the heat generating system, and the inventor is the same as the inventor of the present invention (Nakamatsu Norio))

이 특허 문헌 3에서는 전기 에너지를 취출하기 위해서, 다량의 열 에너지를 투입하고 있다. 즉, 이 발명에서는 열 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것이 가능한 장치를 제안하고 있는 것에 지나지 않는다. 특허 문헌 3은 열 에너지를 전기 에너지로 변환하는 에너지 변환 장치에 관한 기술이 이루어져 있다. 이 특허 문헌 3에서는 장치의 외부에 있는 열 에너지원을 사용하여 발전을 실시한다. 결론으로서, 특허 문헌 3은 상기에 기재된 [발전의 정의]에 합치하지 않으므로, 단순한 에너지 변환 장치에 관해서 기재되어 있고 본 발명과는 본질적으로 다르다. 열 에너지는 석탄?석유 등의 화석 연료를 연소시킴으로써 얻어지지만, 특허 문헌 3의 열발전 장치를 이용하면, 이산화탄소가 발생하고 지구온난화가 진행되는 등의 폐해는 피할 수 없다. 그러나, 본 발명의 전계 효과 발전 장치는 외부의 에너지를 전적으로 필요로 하지 않는다. 즉, 본 발명의 전계 효과 발전 장치 내에서 전자를 가속함으로써 얻어지는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하므로, 진정한 발전 장치라고 할 수 있다. 또한, 특허 문헌 3의 방법을 적용해도 발전을 실현하기 매우 곤란하다는 것이 판명되었으므로, 특허 문헌 3의 심사 청구는 실시되지 않고 포기되었다.In this patent document 3, in order to take out electrical energy, a large amount of thermal energy is thrown in. In other words, the present invention merely suggests an apparatus capable of converting thermal energy into electrical energy. Patent document 3 is made with the technique regarding the energy conversion apparatus which converts heat energy into electrical energy. In this patent document 3, electric power generation is performed using the heat energy source external to an apparatus. As a conclusion, Patent Document 3 does not conform to [Definition of Power Generation] described above, and therefore, a simple energy conversion device is described and is essentially different from the present invention. The thermal energy is obtained by burning fossil fuels such as coal and petroleum, but when the thermoelectric generator of Patent Document 3 is used, the harmful effects such as carbon dioxide generation and global warming are inevitable. However, the field effect generator of the present invention does not require external energy entirely. That is, since the kinetic energy obtained by accelerating electrons in the field effect generator of the present invention is converted into electrical energy, it can be said to be a true generator. Moreover, since it turned out that power generation is very difficult to implement even if the method of patent document 3 is applied, examination request of patent document 3 was not carried out and was abandoned.

[특허 문헌 4]: 일본 공개 특허 공보 제2003-258326호(발명자: 아카마쓰 노리오, 본 발명자와 동일)[Patent Document 4] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-258326 (Inventor: Noka Akamatsu, same as the inventor)

이 특허 문헌 4에서는 전기 에너지를 취출하기 위해서, 다량의 열 에너지를 투입하고 있다. 특허 문헌 4는 열 에너지를 전기 에너지로 변환하는 에너지 변환 장치에 관한 기술이 이루어져 있다. 상기 특허 문헌 4에서는 장치의 외부에 있는 열 에너지원을 사용하여 발전을 실시한다. 결론으로서, 특허 문헌 4는 상기에 기재된 [발전의 정의]에 합치하지 않으므로, 단순한 에너지 변환 장치에 관해서 기재되고 있어 본 발명과는 본질적으로 다르다. 열 에너지는 석탄?석유 등의 화석 연료를 연소시킴으로써 얻어지지만, 특허 문헌 4의 열 발전 장치를 이용하면 이산화탄소가 발생하고, 지구 온난화가 진행되는 등의 폐해는 피할 수 없다. 그러나, 본 발명의 전계 효과 발전 장치는 외부의 에너지를 전혀 필요로 하지 않는다. 즉, 본 발명의 전계 효과 발전 장치 내에서 전자를 가속함으로써 얻어지는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하므로, 진정한 발전 장치라고 할 수 있다.In this patent document 4, in order to take out electrical energy, a large amount of thermal energy is thrown in. Patent document 4 is made | formed about the energy conversion apparatus which converts heat energy into electrical energy. In the said patent document 4, electric power generation is performed using the heat energy source external to an apparatus. As a conclusion, Patent Document 4 does not conform to [Definition of Power Generation] described above, and therefore is described with respect to a simple energy conversion device and is essentially different from the present invention. Although thermal energy is obtained by burning fossil fuels, such as coal and petroleum, the harmful effects, such as a carbon dioxide generation and global warming, are inevitable when the thermal power generation apparatus of patent document 4 is used. However, the field effect generator of the present invention does not require any external energy. That is, since the kinetic energy obtained by accelerating electrons in the field effect generator of the present invention is converted into electrical energy, it can be said to be a true generator.

[특허 문헌 5]: 일본 공개특허공보 제2004-140288호(발명자: 아카마쓰 노리오, 본 발명자와 동일)[Patent Document 5] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-140288 (Inventor: Noka Akamatsu, same as the inventor)

이 특허 문헌 5에서는 전기 에너지를 취출하기 위해서, 다량의 열 에너지를 투입하고 있다. 특허 문헌 5는 열 에너지를 전기 에너지로 변환하는 에너지 변환 장치에 관한 기술이 이루어져 있다.In this patent document 5, in order to take out electrical energy, a large amount of thermal energy is thrown in. Patent document 5 is made with the technique regarding the energy conversion apparatus which converts heat energy into electrical energy.

이 특허 문헌 5에서는 장치의 외부에 있는 열 에너지원을 사용하여 발전을 실시한다. 결론으로서, 특허 문헌 5는 상기에 기재된 [발전의 정의]에 합치하지 않으므로, 단순한 에너지 변환 장치에 관해서 기재되어 있고 본 발명과는 본질적으로 다르다. 열 에너지는 석탄?석유 등의 화석 연료를 연소시킴으로써 얻어지지만, 특허 문헌 5의 열 발전 장치를 이용하면, 이산화탄소가 발생하고 지구온난화가 진행되는 등의 폐해는 피할 수 없다. 그러나, 본 발명의 전계 효과 발전 장치는 외부의 에너지를 전혀 필요로 하지 않는다. 즉, 본 발명의 전계 효과 발전 장치내에서 전자를 가속함으로써 얻어지는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하므로, 진정한 발전 장치라고 말할 수 있다.In this patent document 5, electric power generation is performed using the heat energy source external to an apparatus. As a conclusion, Patent Document 5 does not conform to [Definition of Power Generation] described above, and therefore, a simple energy conversion device is described and is essentially different from the present invention. Although thermal energy is obtained by burning fossil fuels, such as coal and petroleum, the harmful effects, such as carbon dioxide generation and global warming, which are inevitable using the thermal power generation apparatus of patent document 5 are inevitable. However, the field effect generator of the present invention does not require any external energy. That is, since the kinetic energy obtained by accelerating electrons in the field effect generator of the present invention is converted into electrical energy, it can be said to be a true generator.

[특허 문헌 6]: JP49-67594A,(발명자:호소카와 토시오(細川俊夫, 1974년)[Patent Document 6]: JP49-67594A, (Inventor: Toshio Hosokawa, 1974)

특허 문헌 6에서는 전기 에너지를 취출하기 위해서, 다량의 열 에너지를 투입하고 있다. 즉, 이들 발명에서는 열 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것이 가능한 장치를 제안하고 있는 것에 지나지 않는다. 엄밀히 말하면, 본 발명에는 열 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 에너지 변환 장치가 기술되어 있다. 그러나, 본 발명에서는 에너지 변환 장치의 제안이 아니고, 진정한 전기 에너지 발생 장치를 제안한다. 특허 문헌 6에서는 장치의 외부에 있는 열 에너지원을 사용하여 발전을 실시한다. 결론으로서, 특허 문헌 6은 상기에 기재된 [발전의 정의]에 합치하지 않으므로, 단순한 에너지 변환 장치에 관하여 기재되어 있어, 본 발명과는 본질적으로 다르다. 열 에너지는 석탄?석유 등의 화석 연료를 연소시킴으로써 얻어지지만, 특허 문헌 6의 열 발전 장치를 이용하면 이산화탄소가 발생하고, 지구온난화가 진행되는 등의 폐해는 피할 수 없다. 즉, 본 발명의 발전 장치는 단순한 에너지 변환 장치가 아니라, 진정한 발전을 실시하는 것이 가능하다. 본 발명에서 외부 에너지를 전혀 이용하지 않고, 전계의 효과에 의해 캐리어를 인젝션하고, 또한 이미션을 실시하므로, 장치의 내부에서 전기 에너지를 발생하여 얻어진 전기 에너지를 전기적 부하에 이용할 수 있으므로, 종래의 발명 장치와 본 발명의 발전 장치와는 근원적으로 다르다. In patent document 6, in order to take out electrical energy, a large amount of thermal energy is thrown in. That is, these inventions are merely proposing the apparatus which can convert thermal energy into electrical energy. Strictly speaking, the present invention describes an energy conversion device capable of converting thermal energy into electrical energy. However, the present invention does not propose an energy conversion device, but proposes a true electric energy generating device. In patent document 6, electric power generation is performed using the heat energy source external to an apparatus. As a conclusion, Patent Document 6 does not conform to [Definition of Power Generation] described above, and therefore is described with respect to a simple energy conversion device, and is essentially different from the present invention. Although thermal energy is obtained by burning fossil fuels, such as coal and petroleum, the harmful effects, such as carbon dioxide generate | occur | produced and global warming advance, cannot be avoided when the thermal power generation apparatus of patent document 6 is used. That is, the power generation device of the present invention is not a simple energy conversion device, but can perform true power generation. In the present invention, since the carrier is injected and the emission is performed by the effect of the electric field without using any external energy, the electric energy obtained by generating the electric energy inside the apparatus can be used for the electrical load. The invention device is fundamentally different from the power generation device of the present invention.

[특허 문헌 7]: 일본 공표특허공보 평11-510307호[Patent Document 7]: Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-510307

특허 문헌 7의 발명에는 전계 전자 방출 재료, 전계 전자 방출 장치가 개시되어 있다. 그러나 전계 전자 방출 장치에서 개시된 것은 전자의 전계 방출을 방전 장치, 전자건, 디스플레이 등, 모두 방출 전자 그 자체를 이용한 장치이며, 발전에 이용한다고 하는 기술 사상에 관해서는 전혀 기술되어 있지 않다. 한편, 본 발명은 에너지 보존법칙에 반하는 것이 아니다. 에너지 보존법칙을 엄밀하게 기술하면, 「에너지 변환에 관한 에너지 보존법칙」이라고 해야할 것이다. 즉, 에너지 변환을 실시할 때에는 에너지가 변환되기 전과 신규의 에너지로 변환된 나중에 있어서는, 손실분도 포함시키면 에너지의 총계의 증감은 변환의 전후가 아니고, 「에너지 변환에 있어서의 에너지 보존법칙」은 엄밀하게 성립한다. 다시 말하면, 「에너지 변환에서의 에너지 보존법칙」은 이미 발생하고 있는 에너지가 다른 형태의 에너지로 변환될 때에는 변환의 전후에서의 에너지의 총량이 보존되는 것을 의미한다. 그러나, 본 발명과 같이 전자의 파동성과 가동성을 이용하여 신규의 에너지를 창출하는 경우에는 에너지 보존법칙이 적용되지 않는 것은 명백하다. 예로서, 원자력 발전에 있어서 우라늄으로부터 발생하는 다량의 에너지에 관해서는, 단순한 에너지 변환이 아니므로 「에너지 변환에서의 에너지 보존법칙」은 적용되지 않는다. 또한, 태양의 내부에서 발생하는 에너지도 핵 융합에서 발생하는 에너지에 대해서도, 「에너지 변환에 관한 에너지 보존법칙」을 적용할 수는 없다. 또한, 본 발명자는 외부로부터 에너지의 공급이 거의 없는 경우에도 전기 에너지를 얻을 수 있는 발전 장치로서 하기의 특허 문헌에 개시되는 방법을 제시했다.In the invention of Patent Document 7, a field electron emission material and a field electron emission device are disclosed. However, what has been disclosed in the field electron emission device is a device using the emission electron itself, such as a discharge device, an electron gun, a display, etc., and the technical idea of using it for power generation has not been described at all. On the other hand, the present invention is not against the law of conservation of energy. Strictly describing the law of conservation of energy should be called the law of conservation of energy. In other words, when energy conversion is performed before and after the energy is converted into new energy, if the loss is also included, the increase and decrease of the total amount of energy is not before or after the conversion. To be established. In other words, "energy conservation law in energy conversion" means that the total amount of energy before and after the conversion is preserved when the energy already generated is converted into other forms of energy. However, it is clear that the law of energy conservation does not apply when generating new energy by using the wave nature and mobility of the electron as in the present invention. For example, the energy conservation law in energy conversion does not apply to a large amount of energy generated from uranium in nuclear power generation because it is not a simple energy conversion. In addition, the "energy conservation law regarding energy conversion" cannot be applied also to the energy generated inside the sun and also generated by nuclear fusion. In addition, the present inventor has proposed a method disclosed in the following patent document as a power generation device capable of obtaining electrical energy even when there is little supply of energy from the outside.

[특허 문헌 8]: WO2007/116524(PCT/JP2006/307607)(발명의 명칭: 전계 방출 발전 장치, 발명자: 아카마쓰 노리오, 본 발명자와 동일)[Patent Document 8]: WO2007 / 116524 (PCT / JP2006 / 307607) (name of invention: field emission generator, inventor: Noka Akamatsu, same as the inventor)

[특허 문헌 9]:WO2007/122709(PCT/JP2006/308277)(발명의 명칭: 선형 가속 발전 장치, 발명자: 아카마쓰 노리오, 본 발명자와 동일)[Patent Document 9]: WO2007 / 122709 (PCT / JP2006 / 308277) (Name of the invention: Linearly accelerated power generation device, inventor: Noka Akamatsu, same as the inventor)

[특허 문헌 10]:WO2007/135717(PCT/JP2006/310026)(발명의 명칭: 전계 방출 발전 장치, 발명자: 아카마쓰 노리오, 본 발명자와 동일)[Patent Document 10]: WO2007 / 135717 (PCT / JP2006 / 310026) (Invention name: field emission generation device, inventor: Noka Akamatsu, same as the present inventor)

[특허 문헌 11]:PCT/JP2006/317778(발명의 명칭: 전자 발전 장치, 발명자: 아카마쓰 노리오, 본 발명자와 동일)[Patent Document 11]: PCT / JP2006 / 317778 (Name of the Invention: Electronic Power Generator, Inventor: Noka Akamatsu, Same as the Invention)

상술한 [특허 문헌 8], [특허 문헌 9], [특허 문헌 10] 및 [특허 문헌 11]의 발명자는 모두 본 발명의 발전 장치의 발명자와 동일하다. 이들 특허 문헌에서는 전자를 방출하고, 방출된 전자를 수집하는 것이 기재되어 있다. 그러나, [특허 문헌 8], [특허 문헌 9], [특허 문헌 10] 및 [특허 문헌 11]에 제안되어 있는 방법에서는 전계가 약한 경우에는 방출되는 전자의 수가 적고, 전계가 강할 경우에는 전자를 수집하기 곤란해지며, 전자가 외부 전원의 양전압에 의해 누설되어 손실분이 많아, 효율이 양호한 발전을 실시하기 곤란했다. 본 발명의 발명자는 이 결점을 극복하기 위해서 한층 더 연구를 거듭하여, 본 발명의 발전 장치를 제안한다. [특허 문헌 8], [특허 문헌 9], [특허 문헌 10] 및 [특허 문헌 11]에서는 상기에 기재하는 [발전 조건 1], [발전 조건 2] 및 [발전 조건 5]가 사용되고 있지 않다. 즉, [발전 조건 1] 2개의 다른 물질의 사이에서 캐리어의 인젝션이 실시된다. [발전 조건 2] 전자에 슬라이딩?이미션(sliding & emission)을 실시하게 한다. [발전 조건 5] 양전하와 음전하가 에너지 축적기로 이동한다.The inventors of [Patent Document 8], [Patent Document 9], [Patent Document 10] and [Patent Document 11] mentioned above are all the same as the inventors of the power generation apparatus of the present invention. These patent documents describe the emission of electrons and the collection of emitted electrons. However, in the methods proposed in [Patent Document 8], [Patent Document 9], [Patent Document 10] and [Patent Document 11], the number of electrons emitted when the electric field is weak is small, and when the electric field is strong, It became difficult to collect, the electron leaked by the positive voltage of an external power supply, and there were many losses, and it was difficult to generate | generate a favorable efficiency. In order to overcome this drawback, the inventor of the present invention studies further, and proposes the power generation apparatus of the present invention. [Patent Document 8], [Patent Document 9], [Patent Document 10] and [Patent Document 11] do not use [Power Generation Condition 1], [Power Generation Condition 2] and [Power Generation Condition 5] described above. That is, [power generation condition 1] injection of a carrier is performed between two different substances. [Development Condition 2] Sliding and emission are performed on the electron. [Development Condition 5] Positive and negative charges move to the energy accumulator.

따라서, [특허 문헌 8], [특허 문헌 9], [특허 문헌 10] 및 [특허 문헌 11]에 기재된 방법을 적용해도, 전자가 거의 진공 중 방출되지 않으므로, 실용적인 발전 장치를 실현하는 것이 불가능했다. 그 이유는 본 발명이 지적한 바와 같이, [발전 조건 1], [발전 조건 2] 및 [발전 조건 5]의 3항의 발전 조건을 사용함으로써, 전계의 효과에 의한 전자의 방출량이 비약적으로 증가하기 때문이고, 이 3항의 발전 조건은 과거의 문헌에는 전혀 기재되어 있지 않다. 전계 효과 발전을 실시하기 위해서는 전자를 물질 내로부터 이탈시킬 필요가 있다. 전계의 효과를 사용하여 전자를 방출하는 것은 가능하지만, 통상에서는 전자의 방출량이 적다. 전자가 물질로부터 이탈하고, 진공 중에 방출되는 경우에도 전자가 충분히 큰 운동 에너지를 보유할 필요가 있다. 물질의 표면상에서 전자가 가속하면서 이동함으로써 충분한 운동 에너지를 획득함으로써, 쿨롱의 법칙을 따른 정전기력을 극복하고 물질 밖으로 방출된다. 인젝션된 전자를 물질 표면에서 가속되고, 충분히 운동 에너지를 획득한 후에 물질로부터 전자를 방출하면, 그에 필요한 에너지가 적어지고 효율적이 된다. 전자가 물질의 표면에서 가속되면서 이동하고, 그 나중에 진공중에 이미션되는 것을 슬라이딩?이미션이라고 부른다. 채널 형성 물질(2)의 표면에 배치되는 절연물(8) 중에 복수개의 전극을 배치하고 그 전극에 양전하를 공급하면, 채널 형성 물질(2)에 인젝션된 전자가 가속력을 받아서 전자의 슬라이딩?이미션이 실시된다. 전자가 슬라이딩?이미션을 실시함으로써 전자가 운동 에너지를 획득하고, 그 나중에 전자는 물질로부터 완전히 이탈하여 진공 중에 전자의 이미션이 실시된다. 이때 전극은 절연물 중에 있으므로, 전극으로부터 흘러나오는 전류가 거의 전무하므로, 에너지의 손실은 거의 0이다. 따라서, 본 발명에서는 전자의 슬라이딩?이미션을 이용함으로써 효율이 양호한 발전을 실시하는 것이 가능해진다. 또한, [특허 문헌 8], [특허 문헌 9], [특허 문헌 10] 및 [특허 문헌 11]에 기재된 방법에서는, 하기에 기재한 결점이 있기 때문에 발전 효율이 양호하지 않았다. 즉, 전자를 이용하는 발전에서는 캐리어 출력 물질 중에 있는 전자가 전자 수집 콜렉터에 이미션에 의해 이동함으로써 실현된다. 전자의 이미션은 다음 2종류로 분리된다.Therefore, even when the methods described in [Patent Document 8], [Patent Document 9], [Patent Document 10] and [Patent Document 11] are applied, electrons are hardly emitted in a vacuum, so it is impossible to realize a practical power generation device. . The reason for this is that, as the present invention pointed out, by using the power generation conditions according to [3] of [power generation condition 1], [power generation condition 2] and [power generation condition 5], the emission amount of electrons due to the effect of the electric field is greatly increased. The power generation condition of this paragraph 3 is not described in the past literature at all. In order to perform field effect power generation, it is necessary to separate electrons from the material. It is possible to emit electrons using the effect of an electric field, but usually the amount of electrons emitted is small. Even when electrons leave the material and are released in a vacuum, the electrons need to have sufficiently large kinetic energy. Electrons accelerate and move on the surface of the material to obtain sufficient kinetic energy, thereby overcoming the electrostatic force following Coulomb's law and being released out of the material. If the injected electrons are accelerated at the surface of the material and the electrons are released from the material after obtaining sufficient kinetic energy, the energy required for that is less and efficient. The movement of electrons as they accelerate at the surface of the material, and later they are emitted in vacuum, is called sliding-imitation. When a plurality of electrodes are placed in the insulator 8 disposed on the surface of the channel forming material 2 and the positive charge is supplied to the electrodes, the electrons injected into the channel forming material 2 are accelerated to receive the sliding emission of the electrons. This is carried out. The electrons acquire the kinetic energy by carrying out the sliding-imposition, and then the electrons are completely released from the material so that the electrons are imposed in vacuum. At this time, since the electrode is in the insulator, there is almost no current flowing from the electrode, so the loss of energy is almost zero. Therefore, in the present invention, power generation with good efficiency can be performed by using the electron sliding emission. In addition, in the methods described in [Patent Document 8], [Patent Document 9], [Patent Document 10] and [Patent Document 11], the power generation efficiency was not good because of the disadvantages described below. In other words, in power generation using electrons, electrons in the carrier output material are realized by moving the electron collection collector by means of emission. The former emission is divided into two types.

(1) 급한 이미션(abrupt emission)(1) abrupt emission

(2) 이미션을 실시하기 직전에 전자가 보유하는 운동 에너지를 크게 한다. 즉, 전자에 에너지를 전(前)공급(pre-supply) 한다.(2) Increase the kinetic energy possessed by the electron immediately before the emission. That is, pre-supply of energy to the electrons.

과거에 발표된 발전에 관한 특허 문헌에는 이미션을 실시하기 직전에 전자에 에너지를 전공급(pre-supply)함으로써 전자가 보유하는 운동 에너지를 증가시키는 것은 실시되지 않았다. 즉, 전자가 캐리어 출력 물질의 내부에 존재하는 기간에는 전자에 어떠한 처치를 실시하는 일은 전혀 없었다. 따라서, 전계에 의해 물질 내의 전자가 돌연(突然)의 이미션(abrupt emission)을 실시하므로, 이미션을 실시하는 전자의 수가 극히 적으므로, 실용성이 있는 발전을 실시할 수 없었다. 그러나, 본 발명의 전계 효과 발전과 같이, 이미션을 실시하기 직전에 전자에 에너지를 전공급(pre-supply)함으로써 전자가 보유하는 운동 에너지를 증가시키므로, 이미션을 실시하는 전자의 수를 많게 하는 것이 가능해지고, 발전 출력이 증가하여 실용성이 증가한다. 이 결점을 극복하기 위해서, 캐리어 출력 물질과 전자 수집 콜렉터의 사이에 채널 형성 물질을 배치하고, 인젝션 전극의 작용에 의해, 캐리어 출력 물질로부터 전자가 채널 형성 물질에 용이하게 인젝션이 실시되는 것을 이용한다. 또한, 슬라이딩 전극을 배치하고, 채널 형성 물질의 내부에서 전자가 보유하는 운동 에너지를 증가시키고, 포텐셜 장벽을 터널 전극의 작용에 의해 양자역학적인 터널 효과에 의해 전자를 통과시킨다. 이미션 전극의 작용에 의해 물질내로부터 진공 중에 전자의 이미션을 실시하게 한다. 또한, 이미션되어 전자를 가속 전극의 작용에 의해 전자를 가속함으로써, 전자가 보유하는 운동 에너지가 증가되므로, 높은 포텐셜 장벽을 갖는 전자 흡수 콜렉터에 도달하는 것이 가능해지고, 이미션을 실시하는 전자의 수를 많게 하는 데에 성공했다. 그 결과로서, 발전 출력을 증가시키는 것이 가능해진다. 그러나, [특허 문헌 8], [특허 문헌 9], [특허 문헌 10] 및 [특허 문헌 11]에 기재된 방법에서는 이미션을 실시하기 직전의 전자에 대하여 에너지 전공급(pre-supply)을 실시하는 것은 전혀 기술되지 않았으므로, 이미션을 실시하는 전자의 수가 적고, 발전 효율이 양호하지 않았다. 또한, [특허 문헌 8], [특허 문헌 9], [특허 문헌 10] 및 [특허 문헌 11]에 기재된 방법에서는 전자를 수집할 때에, 그때까지 축적된 전자와 신규로 축적되는 전자의 사이에서 쿨롱의 법칙에 따른 반발력이 작용하여 축적되는 전하를 증가시킬 수 없었다. 즉, 본 발명에서 제안하는 에너지 축적기가 종래의 장치에는 없었다. 외부 전원의 양전극과 수집하는 전자가 페어를 이루는 것은 종래의 방법에서도 가능하지만, 이 방법에서는 캐리어가 보유하는 전하와 그 반대의 부호를 갖는 전하가 구성하는 페어를 해소하여 전기 에너지로서 사용할 때에 외부의 전원으로부터 양전하가 공급되므로, 발전 손실이 증가하고 발전 효율을 향상시키기 곤란했다. 본 발명에서는 에너지 축적기를 도입하고, 전자와 정공의 페어가 에너지 축적기 중에서 형성됨으로써, 외부 전원으로부터 공급하는 에너지가 거의 없어진다. 따라서, 본 발명의 장치를 이용하여 발전을 실시할 때에는 에너지 손실이 거의 없어지고 효율이 양호한 발전을 실시하는 것이 가능해진다. 또한, 발전 효율을 향상하기 위해서, 본 발명에서는 가속 채널을 설정한다. 상기 가속 채널에서, 캐리어 가속 장치를 적용하여 캐리어를 가속한다. 가속된 캐리어가 포텐셜 장벽을 돌파하고, 비가역적인 과정을 경유함으로써 사용 가능한 전기 에너지가 창출되지만, 과거의 특허 문헌에는 포텐셜 장벽을 넘기 전에, 가속 채널에서 캐리어를 가속하는 방법은 전혀 제안되지 않으므로, 발전 효율을 향상시킬 수 없었던 결점이 있다. 또한, 전자가 전계의 효과에 의해 가속되면, 전자가 보유하는 운동 에너지가 증가한다. 그런데, 과거에 발표되어 있는 특허 문헌에 기재된 발전 방식에서는 전자가 보유하는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 개념이 전혀 없었다. 그러나, 전자가 보유하는 운동 에너지가 증가하면, 전자가 비상하는 속도가 증가한다. 따라서, 고속의 전자가 물질에 충돌하면 전자가 보유하는 운동 에너지가 손실되어 물질의 온도가 상승한다. 즉, 비상전자가 보유하는 운동 에너지는 전자가 물질에 충돌할 때에, 물질 중의 전자의 운동 에너지로 변환된다. 따라서, 전자가 충돌한 물질 중에 있는 전자가 보유하는 운동 에너지가 증가한다. 물질 중에 있는 전자가 보유하는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 이용하는 것은 종래의 발전 장치에서는 실시되지 않았다. 그러나, 에너지는 항상 변환함으로써 이용 가능하므로, 본 발명에서는 충돌하는 전자가 보유하는 운동 에너지를 최종적으로는 전기 에너지로서 이용하는 것이 가능한 것을 나타낸다.The patent literature on power generation published in the past does not increase the kinetic energy possessed by electrons by pre-supplying energy to the electrons immediately before the emission. In other words, no treatment was given to the electrons during the period in which the electrons existed inside the carrier output material. Therefore, since electrons in the material abruptly emit by the electric field, the number of electrons to emit is extremely small, and thus practical development cannot be performed. However, as in the field effect development of the present invention, the kinetic energy possessed by the electrons is increased by pre-supplying energy to the electrons immediately before the emission, thus increasing the number of electrons that emit. It becomes possible, and the power generation output increases and practicality increases. To overcome this drawback, a channel forming material is disposed between the carrier output material and the electron collecting collector, and electrons are easily injected from the carrier output material into the channel forming material by the action of the injection electrode. In addition, the sliding electrode is disposed, the kinetic energy retained by the electrons inside the channel forming material is increased, and the potential barrier is passed through the quantum mechanical tunnel effect by the action of the tunnel electrode. The action of the emission electrode causes the electrons to be emitted in the vacuum from within the material. In addition, since the kinetic energy retained by the electrons is increased by the electrons being accelerated by the action of the electrons to accelerate the electrons, it becomes possible to reach an electron absorption collector having a high potential barrier, Succeeded in increasing the number. As a result, it becomes possible to increase the power generation output. However, in the methods described in [Patent Document 8], [Patent Document 9], [Patent Document 10] and [Patent Document 11], energy pre-supply is performed on the electron immediately before the emission. Since no thing was described at all, the number of electrons to emit is small and the power generation efficiency is not good. In addition, in the methods described in [Patent Document 8], [Patent Document 9], [Patent Document 10] and [Patent Document 11], when collecting electrons, the coulomb is between the electrons accumulated up to that point and the electrons newly accumulated. The repulsive force under the law of could not increase the charge accumulated. That is, the energy accumulator proposed by this invention did not exist in the conventional apparatus. It is possible to pair the positive electrode of the external power supply with the electrons to be collected by the conventional method. However, in this method, when the pair of charges held by the carrier and the charge having the opposite sign is solved and used as electrical energy, Since positive charges are supplied from the power supply, power generation losses increase and it is difficult to improve power generation efficiency. In the present invention, an energy accumulator is introduced, and a pair of electrons and holes is formed in the energy accumulator, so that almost no energy supplied from an external power source is lost. Therefore, when power generation is performed using the apparatus of the present invention, energy loss is almost eliminated and power generation with good efficiency can be performed. In addition, in order to improve power generation efficiency, an acceleration channel is set in the present invention. In the acceleration channel, a carrier acceleration device is applied to accelerate the carrier. While accelerated carriers break through the potential barrier and go through an irreversible process, usable electrical energy is created, but past patent literature does not suggest how to accelerate the carrier in the acceleration channel before crossing the potential barrier, There is a drawback that the efficiency could not be improved. In addition, when electrons are accelerated by the effect of an electric field, the kinetic energy held by the electrons increases. By the way, in the power generation system described in the patent documents published in the past, there was no concept of converting the kinetic energy possessed by the electrons into electrical energy. However, as the kinetic energy held by the electrons increases, the speed at which the electrons fly out increases. Therefore, when high-speed electrons collide with the material, the kinetic energy retained by the electrons is lost, thereby raising the temperature of the material. That is, the kinetic energy held by the emergency electrons is converted into the kinetic energy of electrons in the material when the electrons collide with the material. Thus, the kinetic energy possessed by the electrons in the material in which the electrons collide increases. Converting and using the kinetic energy possessed by the electrons in the material into electrical energy has not been carried out in the conventional power generation apparatus. However, since energy is always available by converting, the present invention indicates that the kinetic energy held by the colliding electrons can be finally used as electric energy.

일본 특허 제3449623호Japanese Patent No. 3449623 일본 공개특허공보 제2003-189646호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-189646 일본 공개특허공보 제2003-250285호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-250285 일본 공개특허공보 제2003-258326호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-258326 일본 공개특허공보 제2004-140288호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-140288 JP 49-67594AJP 49-67594A 일본 공표특허공보 평성11-510307호Japanese Patent Application Publication No. 11-510307 WO2007/116524WO2007 / 116524 WO2007/122709WO2007 / 122709 WO2007/135717WO2007 / 135717 PCT/JP2006/317778PCT / JP2006 / 317778

[특허 문헌 1], [특허 문헌 2], [특허 문헌 3], [특허 문헌 4], [특허 문헌 5] 및 [특허 문헌 6]에서는 발전을 실시하기 위해서 석탄?석유 등의 화석 연료나 태양광 등의 외부 에너지를 이용한다. 외부 에너지를 이용하는 발전에서는 화석 연료의 고갈 문제 및 지구 환경의 파괴의 문제에 대처할 수 없다. 또한, 태양 에너지를 이용하는 경우에는 야간이나 우천시에 발전을 실시할 수 없으므로, 에너지 공급원의 주역이 될 수 없다. 본 발명의 전계 효과 발전에서는 외부의 에너지원을 사용하지 않고 발전을 실현한다. 또한, [특허 문헌 7], [특허 문헌 8], [특허 문헌 9] 및 [특허 문헌 10]에서는 외부 에너지원을 사용하지 않는 발전이 본 발명자에 의해 제안되어 있다. 그러나, [특허 문헌 7], [특허 문헌 8], [특허 문헌 9] 및 [특허 문헌 10]에서는 전계를 사용하여 물질 중의 전자를 직접적으로 진공중에 방출하는 수법이다. 즉, 상기에 기재한 비행기와 로켓의 이륙에 비유하면, [특허 문헌 7], [특허 문헌 8], [특허 문헌 9] 및 [특허 문헌 10]에서 제안되어 있는 전자 방출의 방법은 로켓의 이륙에 대응한다. 따라서, 과거의 특허 문헌에 기재되어 있는 물질로부터의 전자 방출의 방법은 돌발적으로 전자를 방출하므로, 급한 이미션(abrupt emission)이라고 불린다. 즉, 급한 이미션(abrupt emission)법에 기초하여 전자를 이미션하면 전자의 방출량이 매우 적으므로, 발전되는 전력을 크게 할 수 없었다. 급한 이미션(abrupt emission)법은 로켓의 이륙법에 상당하고, 큰 에너지를 필요로 한다. 그러나, 비행기가 활주한 나중에 이륙하는 방법인 슬라이딩?이미션법을 적용하면, 적은 에너지를 공급하는 경우에도 이미션되는 전자를 많게 하는 것이 가능해진다. 이미션을 실시하기 직전에 전자가 보유하는 운동 에너지를 크게 한다. 즉, 전자에 에너지를 전공급(pre-supply)하는 것이 본 발명의 전계 효과 발전에서의 과제이다. 본 발명에서는 이 과제를 극복하기 위해서, 인젝션 전극, 슬라이딩 전극, 터널 전극, 이미션 전극 및 가속 전극을 사용함으로써, 캐리어에 에너지의 전공급(pre-supply)을 실시한다. 전계 효과 발전에서 전기 에너지를 발생시킬는 때에는 물질 내의 전자가 급한 이미션(abrupt emission)을 실시하는 방법을 채용하면, 전자의 이미션량이 적어 발전 효율이 저하된다. 그러나, 전자가 이미션을 실시하기 직전에 전자에 운동 에너지를 공급하면, 전자의 이미션량이 많아져 발전 효율이 향상된다. 즉, 전계 효과 발전의 발전 효율을 향상시키기 위해서는 전자에 에너지 전공급(pre-supply)을 실시하는 것이 필요하다. 에너지 전공급(pre-supply)의 방법은 이하에 나타내는 3종류가 있다.In [Patent Document 1], [Patent Document 2], [Patent Document 3], [Patent Document 4], [Patent Document 5] and [Patent Document 6], in order to generate electricity, fossil fuels such as coal and petroleum and solar Use external energy such as light. Power generation using external energy cannot cope with the problem of depletion of fossil fuels and the destruction of the global environment. In addition, when solar energy is used, power generation cannot be performed at night or in rainy weather, and thus, it cannot be a main source of energy supply. In the field effect power generation of the present invention, power generation is realized without using an external energy source. Further, in [Patent Document 7], [Patent Document 8], [Patent Document 9] and [Patent Document 10], power generation without using an external energy source has been proposed by the present inventor. However, in [Patent Document 7], [Patent Document 8], [Patent Document 9] and [Patent Document 10], a method of directly emitting electrons in a substance in a vacuum using an electric field. In other words, the method of electron emission proposed in [Patent Document 7], [Patent Document 8], [Patent Document 9] and [Patent Document 10] is compared to takeoff of a plane and a rocket described above. Corresponds to. Therefore, the method of electron emission from a substance described in past patent documents is called abrupt emission because it emits electrons accidentally. That is, when electrons are emitted based on the abrupt emission method, the amount of electrons emitted is very small, and thus the power to be generated cannot be increased. The abrupt emission method is equivalent to a rocket takeoff method and requires a large amount of energy. However, if the sliding-imitation method, which is a method of taking off after the plane slides, is applied, it is possible to increase the number of electrons that are emitted even when a small amount of energy is supplied. Immediately before the emission, increase the kinetic energy held by the electrons. In other words, the pre-supply of energy to the electrons is a problem in the field effect development of the present invention. In the present invention, in order to overcome this problem, the carrier is pre-supply by using an injection electrode, a sliding electrode, a tunnel electrode, an emission electrode, and an acceleration electrode. When generating electric energy in electric field effect power generation, if the method of performing an abrupt emission of electrons in a material is employ | adopted, the amount of electron emission will be small and power generation efficiency will fall. However, if the kinetic energy is supplied to the electrons immediately before the electrons are subjected to the emission, the amount of electrons to be emitted increases, and the power generation efficiency is improved. That is, in order to improve the power generation efficiency of the field effect power generation, it is necessary to provide energy pre-supply to the electrons. There are three types of energy pre-supply methods described below.

(1) 본 발명의 전계 효과 발전에 있어서, 전계를 사용하여 캐리어를 이동시킴으로써 발전을 실현한다. 캐리어를 캐리어 출력 물질로부터 채널 형성 물질에 인젝션을 실시하고, 채널 형성 물질의 표면에서 캐리어가 슬라이딩 형태의 운동을 실시함으로써 가속되면 캐리어의 운동 에너지가 증가하므로, 발전에 기여하는 캐리어의 수가 증가된다. 즉, 인젝션 전극과 슬라이딩 전극의 작용을 이용함으로써, 물질내에 캐리어가 구속되어 있는 기간에서, 캐리어에 에너지 전공급(pre-supply)을 실시함으로써 발전에 기여하는 캐리어의 수를 증가시킨다.(1) In the field effect power generation of the present invention, power generation is realized by moving a carrier using an electric field. When the carrier is accelerated by injecting the carrier from the carrier output material to the channel forming material and the carrier is accelerated by performing a sliding motion on the surface of the channel forming material, the kinetic energy of the carrier increases, thus increasing the number of carriers contributing to power generation. That is, by utilizing the action of the injection electrode and the sliding electrode, the number of carriers contributing to power generation is increased by performing energy pre-supply to the carriers in the period in which the carriers are confined in the material.

(2) 본 발명의 전계 효과 발전에서 캐스케이드 방식(또는 릴레이 방식)을 채용하고, 과거에 방출되어 가속된 전자가 보유하는 운동 에너지를 다음에 이미션을 실시할 예정의 전자에 전공급(pre-supply)을 실시함으로써, 발생하는 에너지를 유효하게 이용한다.(2) In the field effect power generation of the present invention, the cascade method (or relay method) is adopted, and the kinetic energy held by the electrons emitted and accelerated in the past is supplied to the electrons to be subjected to the next emission (pre- By using a supply, the generated energy is used effectively.

캐스케이드 방식은 다음에 나타내는 2종류의 방법이 있다.There are two types of methods shown below.

(2.1) 전자의 직접 이미션법(2.1) Direct Imitation Method

전자의 직접 이미션법은 2차 전자 방출법이라고도 한다. 진공 중을 비상하는 전자를 1차 전자라고 부르고, 1차 전자가 2차 전자 방출 부재에 충돌하면, 1차 전자가 보유하는 운동 에너지에 의해 2차 전자 방출 부재로부터 전자가 방출된다. The direct emission method of electrons is also called secondary electron emission method. When electrons flying in a vacuum are called primary electrons and primary electrons collide with the secondary electron emission member, electrons are emitted from the secondary electron emission member by the kinetic energy held by the primary electrons.

충돌에 의해 방출된 전자를 2차 전자라고 부른다. 1차 전자가 보유하는 운동 에너지가 큰 경우에는, 많은 2차 전자를 충돌하여 방출하기 시작함으로써 물질 중으로부터 전자가 방출되고, 방출된 전자는 전자 흡수 콜렉터에 수집되어 발전에 기여하는 전자의 수가 증가하므로, 전자의 직접 이미션법에 의해 발전 출력은 증가한다. 즉, 2차 전자 방출법을 적용함으로써, 물질 내에 전자가 구속되어 있는 기간에서, 전자에 에너지 전공급(pre-supply)을 실시함으로써 발전에 기여하는 캐리어의 수를 증가시킨다.The electrons emitted by the collision are called secondary electrons. If the kinetic energy possessed by the primary electrons is large, electrons are released from the material by colliding and discharging many secondary electrons, and the released electrons are collected in the electron absorption collector to increase the number of electrons contributing to power generation. Therefore, the power generation output is increased by the direct emission method of the former. That is, by applying the secondary electron emission method, the number of carriers contributing to power generation is increased by performing energy pre-supply to the electrons in the period in which the electrons are confined in the material.

(2.2) 전자의 간접 이미션법(2.2) Indirect emission law of the former

진공관(전자관)의 캐소드에는 직열관(直熱管)과 방열관(傍熱管)이 있다. 캐소드 직열 방식의 진공관에서는 캐소드에 전류를 흘려보냄으로써 캐소드의 온도를 상승시킨다. 캐소드 방열 방식의 진공관에서는 캐소드와는 별도로 히터를 사용하고, 히터에 전류를 흘려 보냄으로써 히터의 온도를 상승시키고, 고온이 된 히터의 열을 캐소드에 전달함으로써 간접적으로 캐소드의 온도를 상승시킨다. 진공 중에 이미션되어 가속된 전자가 전자 흡수 콜렉터에 충돌하는 때에는 전자가 보유하는 운동 에너지가 충돌에 의해 열 에너지로 변환된다. 전자의 충돌에 의해 발생하는 열은 다음에 이미션을 실시할 예정의 전자가 소속되는 물질에 전도된다. 즉, 캐리어 출력 물질, 및 이에 접촉되는 채널 형성 물질의 온도가 상승한다. 그러므로, 캐리어 출력 물질 중에 존재하는 전자의 운동 에너지가 증가한다. 따라서, 캐리어 출력 물질로부터 채널 형성 물질에 인젝션되는 전자의 수가 증가한다. 또한, 채널 형성 물질 중에 존재하는 전자의 운동 에너지가 증가한다. 전자의 운동 에너지의 증가는 발전 출력의 증가에 기여한다. N단(段)의 캐스케이드 방식에서는 1단째의 전자 흡수 콜렉터의 열 에너지가 2단째의 캐리어 출력 물질 및 채널 형성 물질에 전도되고, 또한, 3단째 이후에도 열 에너지가 전달되고, N 단째의 전자 수집 콜렉터까지 열 에너지가 전달된다. 즉, 캐스케이드 방식을 적용하는 경우에는 물질 내에 전자가 구속되어 있는 기간에 전자에 에너지 전공급(pre-supply)을 실시함으로써, 발전에 기여하는 전자의 수가 증가한다. 그러나, N단째의 전자 수집 콜렉터에 발생하는 열 에너지가 1단째의 캐리어 출력 물질 및 채널 형성 물질에 피드백하는 방법은 다음에 기재하는 열 피드백 방식에 속한다.The cathode of a vacuum tube (electron tube) includes a direct heat pipe and a heat radiating pipe. In the cathode direct-type vacuum tube, the cathode temperature is increased by flowing a current through the cathode. In the cathode heat dissipation type vacuum tube, a heater is used separately from the cathode, the current of the heater is increased by sending a current to the heater, and the temperature of the cathode is indirectly increased by transferring the heat of the heated heater to the cathode. When the electrons which have been accelerated and accelerated in the vacuum collide with the electron absorption collector, the kinetic energy held by the electrons is converted into thermal energy by the collision. The heat generated by the collision of electrons is conducted to the material to which the electrons to be subjected to the next emission belong. That is, the temperature of the carrier output material, and the channel forming material in contact therewith, rises. Therefore, the kinetic energy of the electrons present in the carrier output material is increased. Thus, the number of electrons injected from the carrier output material into the channel forming material increases. In addition, the kinetic energy of the electrons present in the channel forming material increases. The increase in the kinetic energy of the electrons contributes to the increase in the power output. In the N stage cascade system, the thermal energy of the electron absorption collector of the first stage is conducted to the carrier output material and the channel forming substance of the second stage, and the thermal energy is transferred even after the third stage, and the electron collection collector of the N stage Heat energy is transferred until. That is, when the cascade method is applied, the number of electrons contributing to power generation is increased by pre-supplying electrons in a period in which electrons are confined in the material. However, a method of feeding back the thermal energy generated in the electron collecting collector in the Nth stage to the carrier output material and the channel forming material in the first stage belongs to the thermal feedback method described below.

(3) 본 발명의 전계 효과 발전에서 열 피드백 방식을 채용하는 경우에는 전자 흡수 콜렉터에 열전도기를 접촉하여 배치하고, 전자가 전자 흡수 콜렉터에 충돌할 때에 발생하는 열 에너지를 캐리어 출력 물질 및 채널 형성 물질에 피드백을 실시함으로써, 가속된 전자의 운동 에너지를 다음에 이미션을 실시할 예정의 전자에 전공급(pre-supply)을 실시한다. N단의 캐스케이드 방식과 열 피드백 방식의 양쪽을 적용하면 1단째, 2단째, ???, N단째의 캐리어 출력 물질 및 채널 형성 물질의 온도는 비상전자의 충돌에 의해 상승하고, N 단째의 전자 흡수 콜렉터에 발생하는 열 에너지가 1단째의 캐리어 출력 물질 및 채널 형성 물질에 피드백되어, 매우 고효율의 발전 장치를 실현하는 것이 가능해진다. 즉, 열 피드백 방식을 적용함으로써 물질 내에 전자가 구속되어 있는 기간에 있어서 전자에 에너지 전공급(pre-supply)을 실시할 수 있으므로, 발전에 기여하는 전자의 수가 증가하여 발전 효율이 향상된다. 본 발명의 전계 효과 발전에서는 상기에 기재된 에너지 전공급(pre-supply)을 적용함으로써, 과거에 제안된 모든 발전 방식보다도 현격히 발전 효율이 향상되는 것을 이하에 기술한다.(3) In the case of adopting the thermal feedback method in the field effect generation of the present invention, the thermal energy generated when the electrons collide with the electron-absorbing collector is disposed by contacting the electron-absorbing collector with the thermal conductor. By feeding back, the kinetic energy of the accelerated electrons is pre-supply to the electrons to be subjected to the next emission. When both the cascade method and the thermal feedback method of the N stage are applied, the temperature of the carrier output material and the channel forming material of the first stage, the second stage, ??? the N stage, rises due to the collision of the emergency electrons, and the electrons of the N stage The thermal energy generated in the absorption collector is fed back to the carrier output material and the channel formation material in the first stage, thereby making it possible to realize a very high efficiency power generation device. That is, by applying the thermal feedback method, energy can be pre-supplyed to the electrons in the period in which the electrons are constrained in the material, thereby increasing the number of electrons contributing to the power generation and improving the power generation efficiency. In the field effect power generation of the present invention, by applying the energy pre-supply described above, it is described below that the power generation efficiency is significantly improved over all the power generation methods proposed in the past.

본 발명의 전계 효과 발전 장치가 해결하려고 하는 과제를 이하에 나타낸다.The problem to be solved by the field effect generator of the present invention is shown below.

(1) 본 발명의 전계 전자 발전 장치에서는 캐리어에 에너지 전공급(pre-supply)을 실시함으로써, 인젝션에 기여하는 전자의 수가 많아지고, 본 발명의 전계 효과 발전 장치의 발전 출력을 크게 한다.(1) In the field electric power generation device of the present invention, by pre-supplying energy to the carrier, the number of electrons contributing to the injection increases, and the power generation output of the field effect power generation device of the present invention is increased.

(2) 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 전계의 효과에 기초하여 전자에 에너지 전공급(pre-supply)을 실시하므로, 이미션에 기여하는 전자의 수가 많아지고 전계 발생에 의해 손실되는 전력도 미소량이 되어 발전 효율을 높게 한다.(2) In the field effect power generation device of the present invention, since energy is pre-supplyed to the electrons based on the effect of the electric field, the number of electrons contributing to the emission increases and the power lost by the electric field generation is also small. It becomes quantity and raises generation efficiency.

(3) 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 열 피드백 방식을 적용함으로써 전자에 에너지 전공급을 실시함으로써 경량이 되고 소형이 되어 고효율의 발전을 실시한다.(3) In the field effect power generation device of the present invention, by applying the thermal feedback method, energy is supplied to the electrons, thereby making it lighter, smaller and more efficient.

본 발명의 전계 효과 발전 장치의 특징을 이하에 나타낸다.The characteristic of the field effect power generation device of this invention is shown below.

(1) 본 발명의 전계 전자 발전 장치에서는 전자에 에너지 전공급(pre-supply)을 실시함으로써, 이미션에 관여하는 전자의 수가 많아진다. 따라서, 본 발명의 전계 효과 발전 장치의 발전 출력이 크다.(1) In the electric field electric power generation device of the present invention, by pre-supplying electrons, the number of electrons involved in the emission increases. Therefore, the power generation output of the field effect generator of the present invention is large.

(2) 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 전계의 효과에 기초하여 전자에 에너지 전공급(pre-supply)을 실시하므로, 전계 발생에 의해 손실되는 전력이 미소량이 되어 발전 효율이 높아진다.(2) In the field effect power generation device of the present invention, since energy is pre-supplyed to the electrons based on the effect of the electric field, the power lost by the generation of the electric field becomes small and the power generation efficiency is increased.

(3) 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 열 피드백 방식을 적용함으로써 전자에 에너지 전공급을 실시하므로 경량이 되고, 소형이므로, 고효율의 발전을 실시하는 것이 가능해진다.(3) In the field effect power generation device of the present invention, since electric energy is supplied to the electrons by applying the thermal feedback method, it is light in weight and small in size, so that high efficiency power generation can be performed.

(4) 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 탄소계 물질, 절연물 및 진공 용기로서 유리나 스텐레스판을 사용하여 제조되어 있어, 열화부(劣化部)가 거의 없으므로 내구성이 있고 사용 가능 기간(耐用年數)이 길다.(4) In the field effect power generation device of the present invention, a carbon-based material, an insulator, and a vacuum container are manufactured using glass or stainless steel plate, and since there is almost no deterioration part, they are durable and can be used for a long time. This is long.

(5) 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 전계 발생 전극, 탄소 부재 및 절연물을 용기내에 장착하는 것만으로 장치를 제작하는 것이 가능하므로, 구조가 간단하여 제조가 용이하다.(5) In the field effect power generation device of the present invention, since the device can be manufactured simply by mounting the field generating electrode, the carbon member, and the insulator in the container, the structure is simple and easy to manufacture.

(6) 본 발명의 전계 효과 발전 장치를 다량으로 사용해도, 특수한 물질을 사용하지 않고 있으므로, 환경을 파괴하는 요인이 되지는 않는다.(6) Even if a large amount of the field effect power generation device of the present invention is used, since no special substance is used, it is not a factor that destroys the environment.

(7) 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 유리 용기 내에 전극을 배치하므로, 전자를 방출하는 부재의 열화만이 교환해야 할 부품이므로, 적은 보수 비용으로도 장기적인 사용에 견딜 수 있다.(7) In the field effect power generation device of the present invention, since the electrode is disposed in the glass container, only the deterioration of the member that emits electrons is a component that needs to be replaced, so that it can withstand long-term use even with a small maintenance cost.

본 발명의 전계 효과 발전 장치를 종래의 발전 장치와 비교하면, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에는 다음에 나타내는 효과가 있다.When the field effect power generation device of the present invention is compared with a conventional power generation device, the field effect power generation device of the present invention has the following effects.

(1) 종래의 발전 장치에서는 진공 중에 전자를 방출할 때에는 급한 이미션(abrupt emission)이 실시되므로, 이미션이 실시되는 전자의 수가 적다. 따라서, 종래의 발전 장치의 발전 출력이 미소량이다. 그러나, 본 발명의 전계 전자 발전 장치에서는 전자에 에너지의 전공급을 실시함으로써 이미션에 관여하는 전자의 수가 많아진다. 따라서, 본 발명의 전계 효과 발전 장치의 발전 출력이 향상된다.(1) In the conventional power generation apparatus, when the electrons are emitted in the vacuum, abrupt emission is performed, so that the number of electrons to be emitted is small. Therefore, the power generation output of the conventional power generation device is a small amount. However, in the electric field generating apparatus of the present invention, the number of electrons involved in the emission increases by supplying energy to the electrons. Therefore, the power generation output of the field effect generator of the present invention is improved.

(2) 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 전계의 효과에 기초하여 전자에 에너지의 전공급을 실시하므로, 전계 발생에 의해 손실되는 전력이 미소량이 되어 발전 효율이 높아진다.(2) In the field effect power generation device of the present invention, since the energy is supplied to the electrons based on the effect of the electric field, the power lost by the generation of the electric field becomes small and the power generation efficiency is increased.

(3) 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 열 피드백 방식을 적용함으로써 전자에 에너지의 전공급을 실시하므로 경량이되고 소형이므로, 고효율의 발전을 실시하는 것이 가능해진다.(3) In the field effect power generation device of the present invention, since the electric power is supplied to the electrons by applying the thermal feedback method, it becomes light and small, so that high efficiency power generation can be performed.

(4) 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 탄소계 물질, 절연물 및 진공 용기로서 유리나 스텐레스판을 사용하여 제조되어 있고, 열화부가 거의 없으므로 내구성이 있고 사용 가능 기간이 길다.(4) In the field effect power generation device of the present invention, a carbon-based material, an insulator, and a vacuum container are manufactured using glass or stainless steel plate, and since there is almost no deterioration part, they are durable and have a long service life.

(5) 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 전계 발생 전극, 탄소 부재 및 절연물을 용기 내에 장착하는 것만으로 장치를 제작하는 것이 가능하므로, 구조가 간단하고 제조가 용이하다.(5) In the field effect power generation device of the present invention, since the device can be manufactured simply by mounting the field generating electrode, the carbon member, and the insulator in the container, the structure is simple and the production is easy.

(6) 본 발명의 전계 효과 발전 장치를 다량으로 사용해도 특수한 물질을 사용하고 있지 않으므로, 환경을 파괴하는 요인이 되지는 않는다.(6) Even if a large amount of the field effect power generation device of the present invention is used, no special substance is used, and therefore, it does not cause environmental damage.

(7) 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 유리 용기 내에 전극을 배치하므로 전자를 방출하는 부재의 열화만이 교체할 부품이므로, 약간의 보수 비용으로도 장기적인 사용에 견딜 수 있다.(7) In the field effect power generation device of the present invention, since the electrode is disposed in the glass container, only the deterioration of the member that emits electrons is a replaceable part, and therefore it can withstand long-term use even with a slight maintenance cost.

이상의 효과에 의해, 본 발명의 전계 효과 발전 장치는 실용성이 매우 높은 것으로 생각된다.By the above effect, it is thought that the field effect power generation device of this invention is very practical.

[발명의 효과 1][Effect of invention 1]

청구항 (1)에 기재된 전계 효과 발전 장치에 의하면, 도 11에 본 발명의 주요부의 블럭도를 개략적으로 도시한 바와 같이, 기판(19)상에 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 배치한다. 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 전기적으로 접속하고, 채널 형성 물질(2)의 표면의 전면 또는 일부분에 절연물(8)을 배치하고, 절연물(8) 중에 캐리어 가속 장치의 전극(60)을 배치한다. 전원을 사용하여 캐리어 가속 장치의 전극(60)에 전압을 가함으로써 캐리어 가속 장치(3)를 구성하고, 캐리어 가속 장치(3)의 작용에 의해 채널 형성 물질(2)의 절연물(8)측의 표면에 가속 채널(9)의 일부분을 형성한다. 이하에는 캐리어 가속 장치(3)에 관해 상세한 내용을 기술한다. 도 12에는 본 발명의 전계 효과 발전에서의 캐리어 가속 장치의 내부의 블럭도를 도시한다. 캐리어 가속 장치(3)는 전원(30), 캐리어 가속 장치의 전극(60) 및 절연물(8)에 의해 구성된다. 절연물(8) 중에 캐리어 가속 장치의 전극(60)을 배치한다. 전원(30)과 캐리어 가속 장치의 전극(60)은 전기적으로 접속되고, 캐리어 가속 장치의 전극(60)에는 양 또는 음의 전하가 전원(30)으로부터 공급된다.According to the field effect generator according to claim (1), the carrier output material 1 and the channel forming material 2 on the substrate 19 are schematically shown in FIG. 11 as a block diagram of the main part of the present invention. Place it. The carrier output material 1 and the channel forming material 2 are electrically connected, an insulator 8 is disposed on the front surface or a part of the surface of the channel forming material 2, and the electrode of the carrier acceleration device in the insulator 8. Place 60. The carrier accelerator 3 is constituted by applying a voltage to the electrode 60 of the carrier accelerator using a power source, and on the insulator 8 side of the channel forming material 2 by the action of the carrier accelerator 3. Form part of the acceleration channel 9 on the surface. Hereinafter, the details of the carrier accelerator 3 will be described. Fig. 12 shows a block diagram of the inside of a carrier acceleration device in the field effect generation of the present invention. The carrier accelerator 3 is constituted by a power supply 30, an electrode 60 of the carrier accelerator and an insulator 8. The electrode 60 of the carrier accelerator is arranged in the insulator 8. The power source 30 and the electrode 60 of the carrier accelerator are electrically connected, and positive or negative charges are supplied from the power source 30 to the electrode 60 of the carrier accelerator.

캐리어 가속 장치의 전극(60)에 의해 발생하는 전계의 효과에 의해 캐리어 출력 물질(1) 중에 존재하는 캐리어가 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 채널 형성 물질(2)에 인젝션된 캐리어가 가속 채널(9) 중에서 가속되어 이동한다. 즉, 캐리어가 슬라이딩 이동을 실시하고, 캐리어가 운동 에너지를 획득한다. 충분히 큰 운동 에너지를 획득한 캐리어는 비가역 과정 발생부(4)에 존재하는 높은 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 통과하는 것이 가능해진다. 최종적으로는 고속으로 이동하는 캐리어는 가속 채널(9)의 종단부에 배치된 캐리어 흡수 콜렉터(28)에 수집된다. 캐리어 흡수 콜렉터(28)에 수집된 캐리어는 에너지 축적기(15)의 한쪽 입력 단자에 입력되고, 캐리어 출력 물질(1) 중에 잔존하는 안티?캐리어가 에너지 축적기(15)의 다른쪽 입력 단자에 입력되고, 캐리어와 안티?캐리어가 페어를 형성하고, 에너지 축적기(15)에 축적됨으로써, 시간적으로 나중에 인젝션되는 캐리어와 안티?캐리어가 가속되면서 이동하는 것이 방해되지 않게 되므로, 에너지 축적기(15)에 축적되는 에너지의 양이 많아진다. 에너지 축적기(15)가 전기적 부하(5)에 병렬적으로 접속됨으로써, 캐리어와 안티?캐리어가 전기적 부하(5)에 공급된다. 그 결과, 캐리어와 안티?캐리어의 발생에 의해 얻어지는 전기 에너지가 전기적 부하(5)에서 소비된다. 집적 회로 기술을 적용하면 캐리어를 인젝션하는 디바이스를 제작하는 것은 용이하므로, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 종래의 발전 장치보다도 좋은 효율로 전기 에너지를 발생시키는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 캐리어와 안티?캐리어가 모두 조기에 에너지 축적기(15)로 이동함으로써 에너지 축적기(15)에 전기 에너지를 축적할 수 있으므로, 에너지의 발생 효율이 양호해진다. 이하에는 에너지 축적기(15)에 관하여 상세하게 기술한다. 도 13에는 에너지 축적기(15)를 도시한다. 동 도면에는 에너지 축적기(15)의 양전하 입출력부(16) 및 에너지 축적기(15)의 음전하 입출력부(17)를 도시한다. 에너지 축적기(15)에는 에너지 입력 모드와 에너지 출력 모드가 있는 도 14에는 에너지 축적기(15)의 에너지 입력 모드를 도시한다. 에너지 입력 모드에서 에너지 축적기(15)의 양전하 입출력부(16)에 양전하가 입력된다. 양전하의 대표적인 예는 정공이다. 에너지 입력 모드에서 에너지 축적기(15)의 음전하 입출력부(17)에 음전하가 입력된다. 음전하의 대표적인 예는 전자이다.Carriers present in the carrier output material 1 are injected from the carrier output material 1 into the channel forming material 2 by the effect of the electric field generated by the electrode 60 of the carrier accelerator. Carriers injected into the channel forming material 2 accelerate and move in the acceleration channel 9. That is, the carrier performs sliding movement, and the carrier acquires kinetic energy. The carrier having obtained sufficiently large kinetic energy can pass through the high potential barrier present in the irreversible process generator 4 by the quantum mechanical tunnel effect. Finally, the carrier moving at high speed is collected in the carrier absorbing collector 28 disposed at the end of the acceleration channel 9. The carrier collected by the carrier absorption collector 28 is input to one input terminal of the energy accumulator 15, and the anti-carrier remaining in the carrier output material 1 is connected to the other input terminal of the energy accumulator 15. By being input, the carrier and the anti-carrier form a pair and accumulate in the energy accumulator 15, so that the movement of the carrier and anti-carrier, which is injected later in time, is not prevented from being accelerated and thus, the energy accumulator 15 The amount of energy accumulated in) increases. The energy accumulator 15 is connected to the electrical load 5 in parallel, whereby the carrier and the anti-carrier are supplied to the electrical load 5. As a result, electrical energy obtained by the generation of carriers and anti-carriers is consumed at the electrical load 5. Application of the integrated circuit technology makes it easy to fabricate a device for injecting a carrier, so that the field effect power generation device of the present invention can generate electrical energy with better efficiency than a conventional power generation device. In addition, in the field effect power generation device of the present invention, since both the carrier and the anti-carrier move to the energy accumulator 15 at an early stage, electrical energy can be accumulated in the energy accumulator 15, so that energy generation efficiency is improved. . The energy accumulator 15 will be described in detail below. 13 shows an energy accumulator 15. The same figure shows the positive charge input / output unit 16 of the energy accumulator 15 and the negative charge input / output unit 17 of the energy accumulator 15. The energy input mode of the energy accumulator 15 is shown in FIG. 14, where the energy accumulator 15 has an energy input mode and an energy output mode. In the energy input mode, positive charges are input to the positive charge input / output unit 16 of the energy accumulator 15. A representative example of a positive charge is a hole. In the energy input mode, negative charges are input to the negative charge input / output unit 17 of the energy accumulator 15. Representative examples of negative charges are electrons.

에너지 축적기(15)에 입력된 양전하와 음전하는 다이폴을 형성하여 축적되는 경우와 다른 에너지로 변환되어 축적되는 경우가 있다. 다른 에너지로서 전기 화학적인 이온이 되는 경우도 있다. 전기 화학적인 변환의 예로서, 충전 가능한 전지 및 수소로의 변환 등이 있다. 수소로 변환되어 에너지 축적기(15)에 축적되고, 수소는 연료 전지 등을 적용하여 전기 에너지로 변환되어 출력하는 것이 가능하다. 본 발명의 발전 장치에 의해 수득되는 캐리어가 콜렉터에 잔존하면 다음에 발생하는 캐리어가 콜렉터에 도달하는 것을 방해하므로, 콜렉터에 도달한 캐리어를 에너지 축적기로 보낼 필요가 있다. 콜렉터에 잔존하는 캐리어가 적은 경우에는 다음에 콜렉터에 도달하는 캐리어는 방해를 받지 않고 콜렉터에 도달하고, 콜렉터에 흡수되는 것이 가능해진다.The positive and negative charges input to the energy accumulator 15 may be converted to and stored in a different energy than the case where a dipole is formed and accumulated. In other cases, the energy may be an electrochemical ion. Examples of electrochemical conversion include chargeable cells and conversion to hydrogen. It is converted into hydrogen and accumulated in the energy accumulator 15, and hydrogen can be converted into electrical energy and output by applying a fuel cell or the like. If the carriers obtained by the power generation device of the present invention remain in the collector, the carriers generated later will prevent the carriers from reaching the collector. Therefore, it is necessary to send the carriers reaching the collector to the energy accumulator. When there are few carriers remaining in the collector, the carrier which next reaches the collector can reach the collector without being disturbed and can be absorbed by the collector.

도 15에는 에너지 축적기(15)의 에너지 출력 모드를 도시한다. 에너지 축적기(15)에 축적된 에너지를 출력하는 경우에는 양전하 입출력부(16)로부터 양전하를 갖는 캐리어가 출력되고, 음전하 입출력부(17)로부터 음전하를 갖는 캐리어가 출력된다. 출력되는 양전하 캐리어와 음전하 캐리어는 전기적 부하(5)에서 양전하 캐리어와 음전하 캐리어가 재결합을 실시함으로써 중성화되고, 그 때 전기적 부하에 전기 에너지가 공급된다.15 shows the energy output mode of the energy accumulator 15. In the case of outputting the energy stored in the energy accumulator 15, the carrier having positive charge is output from the positive charge input / output unit 16, and the carrier having negative charge is output from the negative charge input / output unit 17. The output positive charge carrier and negative charge carrier are neutralized by recombining the positive charge carrier and the negative charge carrier in the electrical load 5, and electrical energy is supplied to the electrical load at that time.

모노폴이라는 것은 단극(單極)이고, 다이폴은 쌍극(雙極)이다. 예로서, 전자가 도전성 물질에 흡수되면 모노폴이 되고 2개의 도전성 물질이 서로 전기적으로 절연되어 있으며, 양전하와 음전하가 상기 2개의 도전성 물질에 개별적으로 축적되어, 양자가 근접 거리에 배치되어 있는 경우에는 그 상태는 다이폴을 형성하는 것으로 간주된다. 모노폴의 구체예로서 도 16에 도시한 바와 같이, 도전성 물질에 음전하를 갖는 캐리어가 많이 흡수되는 경우를 고찰한다. 도전성 물질에는 음전하가 많이 축적되어 있고, 음의 전위가 높은 상태에 있다. 따라서, 도전성 물질의 근방에는 동 도면에 화살표로 나타내는 방향의 전계가 존재한다.A monopole is a monopole, and a dipole is a dipole. For example, when electrons are absorbed by a conductive material, they become monopoles, and two conductive materials are electrically insulated from each other, and positive and negative charges are separately accumulated in the two conductive materials, and both are disposed at close distances. The state is considered to form a dipole. As a specific example of the monopole, as shown in FIG. 16, a case where a large number of carriers having negative charges are absorbed in the conductive material will be considered. A lot of negative charges are stored in the conductive material, and the negative potential is in a high state. Therefore, the electric field of the direction shown by the arrow in the figure exists in the vicinity of an electroconductive substance.

많은 음전하를 보유하는 도전성 물질에 전자(50)가 접근하면, 도전성 물질 중의 음전하와 전자(50)의 음전하의 사이에는 쿨롱의 법칙으로 지배되는 반발력이 작용하고, 전자(50)는 도전성 물질에 접근할 수 없다. 전자(50)가 많은 음전하를 보유하는 도전성 물질에 접근하기 위해서는, 전자(50)가 많은 운동 에너지를 보유 할 필요가 있다. 그를 위해서는 가속 채널(9)에서 전자(50)를 고속이 될 때까지 가속할 필요가 있다. 고속으로 가속하기 위해서는 강한 전계가 필요하고 강전계를 발생시키는 데에는 높은 전압이 필요하다. 높은 전압을 전극에 부여하면, 양전극과 음전극 사이에 있는 절연물(8)을 경유하여 전하가 누설된다. 누설되는 전하를 외부 전원으로부터 보충할 필요가 있다. 즉, 외부 전원에 전력 소비가 증가한다. 외부의 전력 손실이 증가하면, 발전 시스템 전체의 발전 효율이 저하되어 실용성이 적어진다. 따라서, 필요 이상으로 높은 전압을 외부 전원으로부터 공급하는 것은 손실이 증가하게 되어 바람직한 것이 아니다. 따라서, 비교적 낮은 전압을 사용하여 효율이 양호한 발전 시스템을 확립하기 위해서는, 발전된 전기를 모노폴 상태로 방치하는 것부터 피할 필요가 있다. 그를 위해 발전 장치에 의해 발생하는 캐리어를 다이폴 상태로 하여 보존하는 것이 발전 효율을 향상시키는 방법이다.When the electron 50 approaches a conductive material having a large amount of negative charge, a repulsive force governed by Coulomb's law is applied between the negative charge in the conductive material and the negative charge of the electron 50, and the electron 50 approaches the conductive material. Can not. In order for the electron 50 to approach a conductive material that retains a large number of negative charges, the electron 50 needs to retain a lot of kinetic energy. For that purpose, it is necessary to accelerate the electron 50 in the acceleration channel 9 until it becomes high speed. To accelerate at high speeds, a strong electric field is required, and a high voltage is required to generate a strong electric field. When a high voltage is applied to the electrode, charge is leaked via the insulator 8 between the positive electrode and the negative electrode. The leakage charge needs to be replenished from an external power supply. In other words, power consumption increases in an external power source. When the external power loss increases, the power generation efficiency of the entire power generation system is lowered, and the practicality becomes less. Therefore, supplying a voltage higher than necessary from an external power source is not preferable because of the increased loss. Therefore, in order to establish an efficient power generation system using a relatively low voltage, it is necessary to avoid leaving the generated electricity in a monopole state. For this purpose, the carrier generated by the power generation device in a dipole state is preserved to improve the power generation efficiency.

다이폴의 예로서, 도 17에 도시한 바와 같이, 양전하와 음전하가 매우 접근하여 존재하는 상태를 고찰한다. 실제로는, 도 18에 도시한 바와 같이, 음전하는 음전하 축적 도체(13) 내에 축적되고, 양전하는 양전하 축적 도체(14) 내에 축적되며, 양자 간에는 절연물(8)이 배치되어 양전하와 음전하가 서로 결합하는 것을 저지한다. 다이폴에 전자(50)가 접근하는 경우를 도 19에 도시한다. 동(同) 도면에는 양전하를 출발하여 음전하로 끝나는 전기력선이 화살표를 그은 곡선으로 표시된다. 양전하와 음전하가 매우 접근하여 존재하므로, 거의 모든 전기력선은 양전하와 음전하의 근방에 존재하고, 양전하와 음전하 사이에 발생하는 전계는 양전하와 음전하가 존재하는 국소적인 영역에 머무른다. 따라서, 외부로부터 전자가 다이폴 상태의 음전하에 접근해도 다이폴로부터 접근하는 전자에 미치는 전계는 거의 없다. 즉, 다이폴 상태에 있는 음전하와 양전하의 존재는 원격적인 위치로부터 보면, 거의 중성(almost neutral)화되어 있어 외부에 대하여 쿨롱의 법칙을 따르는 힘을 거의 발휘하지 않는다. 따라서, 외부로부터 다이폴에 접근하는 전자(50)는, 양전하와 음전하의 접근 효과에 의해, 동(同)부호의 전하에 발생하는 쿨롱의 반발력이 캔슬됨으로써, 전자(50)의 운동 에너지가 적은 경우에도, 음전하에 접근하는 것이 가능해진다. 음의 전하를 보유하는 전자(50)가 충분히 음전하 축적 도체(13)에 접근하면, 음전하 축적 도체(13)의 표면에 전기 유도 현상에 의해 양전하가 출현하고, 출현하는 양전하와 외부로부터 접근하는 전자의 사이에 쿨롱의 법칙을 따르는 인력이 작용하고, 외부로부터 접근하는 전자는 음전하 축적 도체(13)에 충돌하여 그것에 흡수된다.As an example of a dipole, as shown in Fig. 17, a state in which positive and negative charges are very close to exist is considered. In practice, as shown in FIG. 18, negative charges are accumulated in the negative charge accumulating conductor 13, positive charges are accumulated in the positive charge accumulating conductor 14, and an insulator 8 is disposed therebetween so that positive and negative charges are coupled to each other. Stop doing it. 19 illustrates the case where the electron 50 approaches the dipole. In the same figure, the electric field lines starting from positive charges and ending with negative charges are indicated by curved arrows. Since the positive and negative charges are very close together, almost all electric field lines are in the vicinity of the positive and negative charges, and the electric field between the positive and negative charges stays in the local region where positive and negative charges exist. Therefore, even when electrons approach the negative charge in the dipole state from the outside, there is almost no electric field on the electrons approaching from the dipole. In other words, the presence of negative and positive charges in the dipole state is almost neutral when viewed from a remote location, and exhibits little force following Coulomb's law to the outside. Therefore, when the electron 50 approaching the dipole from the outside is canceled by the coulomb repulsive force generated in the charge of the same sign due to the effect of accessing the positive and negative charges, the kinetic energy of the electron 50 is small. In addition, it becomes possible to approach negative charges. When the electrons 50 having negative charges sufficiently approach the negative charge accumulating conductor 13, positive charges appear on the surface of the negative charge accumulating conductor 13 due to an electric induction phenomenon, and the positive charges appearing and electrons approaching from the outside An attraction force in accordance with Coulomb's law acts between and electrons approaching from the outside collide with and are absorbed by the negative charge accumulating conductor 13.

이상의 고찰에 의해, 다이폴의 입력 모드에서는 발전에 의해 발생하는 양전하와 음전하를 다이폴 상태로 하면, 가속 채널(9)을 경유하여 신규의 캐리어를 도전성 물질에 공급하고, 다이폴의 양전하와 음전하의 양을 많게 하는 것이 가능하게 된다. 축적되는 양전하와 음전하의 양이 증가하면, 다이폴의 양전하 축적 도체(14)와 음전하 축적 도체(13) 사이의 전압이 증가한다. 다이폴의 출력 모드에 서는 다이폴의 양극과 음극에 전기적 부하(5)를 접속하면, 양전하 축적 도체(14)에 축적된 양전하와 음전하 축적 도체(13)에 축적된 음전하는 전기적 부하(5)에 전류가 흐름으로써 재결합을 실시하고 중성화되어 소멸된다. 이 때에 전기적 부하에 전류가 흐름으로써 전기 에너지가 공급되어 소비된다. 전기적인 부하에 흐르는 전류의 총량은 축적되어 있는 양전하와 음전하의 양이므로, 많은 양전하와 음전하를 축적하면 큰 발전 전력을 얻을 수 있다. 다이폴에 입력 모드와 출력 모드가 있는 경우에는 상기 다이폴은 양전하와 음전하를 분리하는 것이 가능한 다이폴(separable dipole)이라고 부른다. 본 발명의 발전 장치에서는 분리 가능 다이폴을 사용함으로써 발전 효율의 향상이 가능해진다. 또한, 분리하는 것이 곤란한 다이폴로서, 양전하를 보유하는 원자핵의 주변에 음전하를 보유하는 전자를 배치함으로써 원자를 구성하는 예가 있다. 원자로부터 전자와 양자를 분리하는 것은 에너지적으로도 곤란하다. 실험에 의하면, 발전에 의해 발생하는 음전하를 모노폴에 축적하면, 모노폴의 전위는 급격히 증가하고 단시간에 수천 볼트에 도달한다. 그러나, 모노폴에 축적되는 전하의 양은 대단히 적으므로, 전기적 부하(5)를 경유하여 전하를 방출하면, 적은 전류가 흐름으로써 축적된 전하는 소멸된다. 결론으로서, 모노폴을 사용하는 발전 방식에서는 얻어지는 전압은 높지만 얻어지는 전류가 적다. 즉, 전력은 전압과 전류의 곱이므로, 모노폴 방식의 발전은 큰 전력을 얻을 수 없으므로 실용성이 매우 적다. 종래의 발전에 관한 발명은 모두 모노폴 방식이었으므로, 실용적으로 이용되는 기회는 거의 없었지만, 본 발명은 다이폴 방식이므로, 충분한 전류를 공급하는 것이 가능해지고 매우 높은 실용성이 보증되는 특징이 있다. 또한, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 전자를 진공 중에 이미션하기 위해 필요로 되는 큰 일함수를 관통?돌파하기 위한 에너지를 캐리어에 공급할 필요는 없고, 물질의 내부에서 실시되는 인젝션에 필요한 에너지만을 전계 효과에 의해 캐리어에 공급한다. 그 결과로서, 캐리어의 운동 에너지를 크게 할 수 있으므로, 캐리어의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환함으로써 발전을 실시하는 것이 가능해진다. 전계는 절연물(8) 내에 배치되어 전극에 전하를 공급함으로써 발생한다. 전극으로부터 누설되는 전류는 대부분 0이므로, 외부 전원으로부터 공급되는 전력이 매우 작은 상태에서 큰 전력이 얻어지므로, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 발전 효율이 매우 높아진다. 즉, 외부의 전원으로부터 공급되는 에너지가 매우 작아지고 그 결과 본 발명의 전계 효과 발전 장치의 발전 효율이 양호해지는 특징이 있어, 이 장치는 실용성이 충분히 있다고 할 수 있다.In view of the above, in the dipole input mode, when the positive and negative charges generated by the power generation are in the dipole state, a new carrier is supplied to the conductive material via the acceleration channel 9, and the positive and negative charges of the dipole are reduced. It becomes possible to do a lot. As the amount of positive and negative charges accumulated increases, the voltage between the positive charge accumulating conductor 14 and the negative charge accumulating conductor 13 of the dipole increases. In the output mode of the dipole, when the electrical load 5 is connected to the positive and negative poles of the dipole, the positive charge accumulated in the positive charge accumulating conductor 14 and the negative charge accumulated in the negative charge accumulating conductor 13 are applied to the electric load 5. Is recombined, neutralized and extinguished. At this time, electric current is supplied and consumed by the flow of electric current through the electrical load. Since the total amount of current flowing through the electrical load is the amount of positive and negative charges accumulated, a large amount of positive and negative charges can be accumulated to produce a large amount of generated power. When the dipole has an input mode and an output mode, the dipole is called a dipole capable of separating positive and negative charges. In the power generation apparatus of the present invention, the generation efficiency can be improved by using a detachable dipole. In addition, as a dipole that is difficult to separate, there is an example in which atoms are formed by disposing electrons having negative charges around an atomic nucleus having positive charges. It is also energy difficult to separate electrons and protons from atoms. Experiments show that when negative charges generated by power generation accumulate in a monopole, the potential of the monopole increases rapidly and reaches thousands of volts in a short time. However, since the amount of charge accumulated in the monopole is very small, when the charge is released via the electrical load 5, the charge accumulated by the flow of a small current disappears. In conclusion, in the power generation system using monopole, the voltage obtained is high but the current obtained is small. That is, since the power is the product of the voltage and the current, the power generation of the monopole method is very practical because the large power cannot be obtained. Since the inventions related to the conventional power generation are all monopole systems, there are few opportunities to be used practically. However, since the present invention is a dipole system, it is possible to supply a sufficient current and to ensure very high practicality. In addition, in the field effect power generation device of the present invention, it is not necessary to supply the carrier with energy for penetrating and breaking through the large work function required to emit electrons in the vacuum, and only the energy necessary for injection performed inside the material. Supply to the carrier by the electric field effect. As a result, since the kinetic energy of a carrier can be enlarged, it becomes possible to generate electricity by converting the kinetic energy of a carrier into electrical energy. The electric field is generated by placing in the insulator 8 and supplying charge to the electrodes. Since most of the current leaked from the electrode is zero, large power is obtained in a state where the power supplied from the external power source is very small, so that the power generation efficiency of the field effect generator of the present invention is very high. That is, the energy supplied from an external power source becomes very small, and as a result, the electric power generation efficiency of the field effect generator of this invention becomes favorable, and it can be said that this apparatus is practical enough.

[발명의 효과 2][Effect of invention 2]

청구항 (2)에 기재된 전계 효과 발전 장치에 따르면, 상기의 청구항 (1)에 기재된 구성에 의한 작용?효과에 추가하여, 캐리어 가속 장치가 복수개의 전원 및 복수개의 전극을 포함하고, 캐리어 가속 장치의 전극이 복수개의 전원에 전기적으로 접속되고, 복수개의 캐리어 가속 장치의 전극이 채널 형성 물질의 주변에 절연물을 통하여 배치되어 가속 채널을 구성한다. 캐리어 가속 장치의 전극에 가해지는 전압의 작용에 의해 발생하는 전계가 캐리어에 작용하고, 캐리어 출력 물질로부터 채널 형성 물질에 캐리어가 인젝션된다. 본 발명의 전계 효과 발전에서 캐리어 가속 장치가 복수개의 전극에 의해 구성되는 경우를 도 20에 도시한다. 동 도면에 도시한 바와 같이, 채널 형성 물질(2)의 윗표면에 절연물(8)을 배치하고, 절연물(8) 내에 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61) 및 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)을 배치한다. 동 도면에서 전원(30)은 외부에 있는 직류 전원이지만, 도면으로서는 전극의 가까이에 그렸다. 채널 형성 물질과 절연물 사이에 가속 채널이 형성되는 경우를 도 21에 도시한다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61) 및 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전원(30)을 사용하여 전압을 가하면, 도 21에 도시한 전기력선이 발생한다. 채널 형성 물질(2)과 절연물(8)의 경계 부근에 가속 채널(9)이 형성된다. 인젝션된 캐리어는 가속 채널(9) 중에 있고, 또한 채널 형성 물질(2)의 표면을 이동한다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61) 및 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 의해 발생하는 전계의 효과에 의해 캐리어가 가속 채널(9) 중에서 가속된다. 가속 채널(9) 중에서 전계의 효과에 의해 캐리어가 가속됨으로써 캐리어가 운동 에너지를 획득한다. 따라서, 채널 형성 물질 중에 인젝션된 캐리어가 획득하는 운동 에너지에 기초하여 캐리어가 비가역 과정 발생부를 양자역학적인 터널 효과에 의해 통과하는 것이 가능해지고, 과거에 제안되어 있는 종래형의 발전 방식보다도 캐리어 흡수 콜렉터에 수집되는 캐리어의 수가 많아진다. 캐리어 흡수 콜렉터에 수집된 캐리어는 에너지 축적기의 한쪽 입력 단자에 입력되고, 캐리어 출력 물질 중에 잔존하는 안티?캐리어가 에너지 축적기의 다른쪽 입력 단자에 입력되어 캐리어와 안티?캐리어가 페어를 형성하고, 에너지 축적기에 축적됨으로써 시간적으로 나중에 인젝션되는 캐리어와 안티?캐리어의 가속과 이동이 방해받지 않게 되므로, 에너지 축적기에 축적되는 에너지의 양이 많아진다. 에너지 축적기를 전기적 부하에 병렬 접속을 실시함으로써, 캐리어와 안티?캐리어가 전기적 부하에 공급된다. 따라서, 캐리어와 안티?캐리어에 의해 발생하는 전기 에너지가 전기적 부하에서 소비된다. 캐리어를 인젝션하는 것은 집적 회로 기술을 적용하면 용이하다. 결론으로서, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 가속 채널 중에서 캐리어를 가속하므로, 가속 채널에서 소비하는 에너지 손실이 절연물 중에 전극을 배치함으로써 거의 0에 가깝다는 결정적인 특징이 있고, 종래의 발전 장치 보다도 좋은 효율로 전기 에너지를 발생시키는 것이 가능해진다. 전계를 발생하는 전원을 복수개만큼 사용하여 캐리어 가속 장치(3)의 전극도 복수개만큼 배치하면, 전자가 보유하는 운동 에너지가 증가하고 발전 전력이 증가하여 발전 효율도 향상된다. 이 때, 복수개의 전원으로서 복수개의 배터리를 사용할 수 있다. 복수개의 전원을 변압기와 정류 소자를 사용하여 교류로부터 직류로 변환기에 의해 발생시키는 것도 가능하다. 또한, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에 발생하는 전압을 복수개의 커패시터의 병렬 접속에 가함으로써, 복수의 커패시터 모두를 한번에 충전하고, 충전된 복수의 커패시터를 직렬로 접속하면 높은 전압이 얻어진다. 커패시터의 직렬 접속에 의해 발생하는 높은 전압을 전극에 가함으로써, 전계를 발생시키는 것이 가능해지고, 발생하는 전계를 사용하여 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 캐리어의 가속과 슬라이딩 이동을 실시하게 할 수 있다.According to the field effect power generation device according to claim (2), in addition to the action and effect by the configuration described in claim (1) above, the carrier acceleration device includes a plurality of power sources and a plurality of electrodes, The electrodes are electrically connected to the plurality of power sources, and the electrodes of the plurality of carrier accelerators are disposed through an insulator around the channel forming material to form an acceleration channel. An electric field generated by the action of the voltage applied to the electrode of the carrier acceleration device acts on the carrier, and the carrier is injected from the carrier output material to the channel forming material. 20 shows a case in which the carrier acceleration device is constituted by a plurality of electrodes in the field effect power generation of the present invention. As shown in the figure, the insulator 8 is disposed on the upper surface of the channel forming material 2, and the first electrode 61 of the carrier accelerator and the second electrode of the carrier accelerator are disposed in the insulator 8. 62). In the figure, the power source 30 is an external direct current power source, but is drawn near the electrode in the drawing. 21 illustrates a case where an acceleration channel is formed between the channel forming material and the insulator. When a voltage is applied to the first electrode 61 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator by using the power source 30, the electric line of force shown in Fig. 21 is generated. An acceleration channel 9 is formed near the boundary between the channel forming material 2 and the insulator 8. The injected carrier is in the acceleration channel 9 and also travels the surface of the channel forming material 2. The carrier is accelerated in the acceleration channel 9 by the effect of the electric field generated by the first electrode 61 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator. In the acceleration channel 9, the carrier is accelerated by the effect of the electric field so that the carrier acquires kinetic energy. Therefore, based on the kinetic energy acquired by the carrier injected into the channel forming material, it is possible for the carrier to pass through the irreversible process generating unit by the quantum mechanical tunnel effect, and the carrier absorption collector is more than the conventional power generation method proposed in the past. The number of carriers to be collected increases. The carrier collected in the carrier absorbing collector is input to one input terminal of the energy accumulator, and the anti-carrier remaining in the carrier output material is input to the other input terminal of the energy accumulator so that the carrier and the anti-carrier form a pair. Therefore, since the acceleration and movement of the carrier and the anti-carrier injected later in time are not disturbed by accumulating in the energy accumulator, the amount of energy accumulated in the energy accumulator increases. By connecting the energy accumulator in parallel to the electrical load, the carrier and the anti-carrier are supplied to the electrical load. Thus, electrical energy generated by the carrier and anti-carrier is consumed at the electrical load. Injecting the carrier is easy with integrated circuit technology. In conclusion, in the field effect power generation device of the present invention, since the carrier is accelerated in the acceleration channel, the energy loss consumed in the acceleration channel is determined to be nearly zero by disposing the electrode in the insulator, and the efficiency is better than that of the conventional power generation device. It is possible to generate electrical energy. If a plurality of electrodes of the carrier accelerator 3 are also arranged using a plurality of power sources for generating an electric field, the kinetic energy held by the electrons increases, the generated power increases, and the power generation efficiency also improves. At this time, a plurality of batteries can be used as the plurality of power sources. It is also possible to generate | occur | produce a some power supply by the converter from alternating current to direct current using a transformer and a rectifier element. In addition, by applying the voltage generated in the field effect generator of the present invention to the parallel connection of a plurality of capacitors, a high voltage is obtained by charging all of the plurality of capacitors at once and connecting the plurality of charged capacitors in series. By applying a high voltage generated by the series connection of the capacitors to the electrodes, it becomes possible to generate an electric field, and it is possible to cause the carrier to accelerate and slide in the field effect generator of the present invention using the generated electric field. .

[발명의 효과 3][Effect of Invention 3]

청구항 (3)에 기재된 전계 효과 발전 장치에 따르면, 상기의 청구항 (1)에 기재된 구성에 의한 작용?효과에 추가하여, 캐리어 출력 물질로서 N형 반도체를 사용하고 캐리어 입력 물질로서 P형 반도체를 사용하는 경우에는, N형 반도체와 P형 반도체를 전기적으로 접속함으로써 PN 접합을 형성한다. P형 반도체의 표면의 전면 또는 일부분에 절연물을 배치하고, 절연물 중의 캐리어 가속 장치의 전극을 배치하고, 전원을 사용하여 캐리어 가속 장치의 전극에 전압을 가함으로써 캐리어 가속 장치를 구성하고, 캐리어 가속 장치의 작용에 의해 P형 반도체의 절연물 측의 표면에 가속 채널의 일부분을 형성한다. 도 22에는 캐리어 출력 물질(1)은 채널 형성 물질(2)의 근방에 있어서의 캐리어의 동작을 도시한다. 캐리어 출력 물질(1)은 채널 형성 물질(2)과 전기적으로 접속하여 배치된다. 캐리어 출력 물질(1)의 예로서 N형 반도체(11)를 사용하는 경우에는, N형 반도체(11)는 불순물이 고농도로 도핑되어 있어, 강하게 도핑된 상태이다. 채널 형성 물질(2)의 예로서 P형 반도체(10)을 사용하면, P형 반도체(10)와 N형 반도체(11)가 PN 접합을 형성한다. 제 1 전원(31)의 양전위 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 접속되고, 제 1 전원(31)의 음전위 단자는 캐리어 출력 물질(1)에 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 캐리어 출력 물질(1)(N형 반도체(11)) 사이에는 캐리어 가속 장치(3)에 의해 형성된 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 캐리어가 인젝션된다. PN 접합을 형성하는 예에서는 캐리어로서 전자가 인젝션된다. 인젝션된 캐리어는 가속 채널(9)에서 슬라이딩 이동을 실시하고 캐리어가 가속되어, 캐리어가 큰 운동 에너지를 획득한다. 캐리어 가속 장치(3)에 의해 발생하는 전계가 캐리어의 이동 방향과 크기를 결정한다. 전계에 의해 캐리어에 작용하는 쿨롱력(81)을 벡터로 나타낸다. 제 2 전원(32)의 양전위 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 접속되고, 제 2 전원(32)의 음전위 단자는 캐리어 출력 물질(1)에 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)과 캐리어 출력 물질(1)의 사이에는 전계가 발생한다. 상기 전계에 의해 캐리어가 이동하는 방향과 크기를 캐리어에 작용하는 쿨롱력(81)으로 나타낸다. 캐리어에 작용하는 쿨롱력(81)은 벡터이다. 도시한 2개의 캐리어에 작용하는 쿨롱력(81)은 모두 벡터이며, 그것들을 합성하면 합성 벡터(82)가 된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)은 모두 절연물 중에 배치되어 있다. 절연물(8)의 대표예는 이산화실리콘이다. 캐리어 출력 물질(1)이 N형 반도체(11)이고 채널 형성 물질(2)이 P형 반도체(10)이고, PN접합이 형성되는 경우를 구체 예로서 이하에 고찰한다. PN 접합에 합성 벡터(82)가 작용함으로써, 캐리어 출력 물질(1)인 N형 반도체(11)의 다수캐리어는 전자이며, 전자가 채널 형성 물질(2)인 P형 반도체중 10 에 인젝션된다. P형 반도체 중에서는 인젝션된 전자는 소수캐리어이며, P형 반도체의 절연물(8)측에 반전층(inversion layer)이 형성된다. 즉, 채널 형성 물질(2)의 표면에 반전층이 형성되어, 반전층의 내부를 캐리어가 이동하는 경우에는 반전층이 채널이 된다. 인젝션된 캐리어는 가속 채널(9)에서 슬라이딩 이동을 실시하여 큰 운동 에너지를 획득한다. 채널 형성 물질(2)의 표면에 있는 채널에서는 인젝션된 전자는 전계의 작용에 의해 쿨롱력을 받는다. 화살표로 나타낸 2개의 벡터를 벡터 연산에 기초하여 합성하면, 도시한 합성 벡터(82)가 형성된다. 제 1 전원(31)의 전압과 제 2 전원(32)의 전압을 조정하면, 합성 벡터는 절연물(8)과 P형 반도체(10)의 경계의 방향을 향한다. 따라서, 2개의 전원의 전압이 적절하게 조정되면, P형 반도체 중 "10"에 인젝션된 전자는 P형 반도체(10)의 절연물(8)에 가까운 표면에서 슬라이딩 이동을 실시한다. 최종적으로는 P형 반도체 중 "10"에 인젝션된 전자는 전자 흡수 콜렉터(26)(도시 생략)에 흡수된다.According to the field effect power generation device according to claim (3), in addition to the action and effect by the configuration described in claim (1) above, an N-type semiconductor is used as a carrier output material and a P-type semiconductor is used as a carrier input material. In this case, the PN junction is formed by electrically connecting the N-type semiconductor and the P-type semiconductor. A carrier accelerator is constituted by arranging an insulator on the front surface or a part of the surface of the P-type semiconductor, arranging the electrode of the carrier accelerator in the insulator, and applying a voltage to the electrode of the carrier accelerator using a power source. A portion of the acceleration channel is formed on the surface of the insulator side of the P-type semiconductor by the action of. In FIG. 22, the carrier output material 1 shows the operation of the carrier in the vicinity of the channel forming material 2. The carrier output material 1 is arranged in electrical connection with the channel forming material 2. In the case where the N-type semiconductor 11 is used as an example of the carrier output material 1, the N-type semiconductor 11 is heavily doped because impurities are heavily doped. When the P-type semiconductor 10 is used as an example of the channel forming material 2, the P-type semiconductor 10 and the N-type semiconductor 11 form a PN junction. The positive potential terminal of the first power source 31 is connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the negative potential terminal of the first power source 31 is connected to the carrier output material 1. An electric field formed by the carrier accelerator 3 is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the carrier output material 1 (the N-type semiconductor 11). The carrier is injected from the carrier output material 1 into the channel forming material 2 by the generated electric field. In the example of forming the PN junction, electrons are injected as carriers. The injected carrier performs a sliding movement in the acceleration channel 9 and the carrier is accelerated so that the carrier acquires large kinetic energy. The electric field generated by the carrier accelerator 3 determines the direction and magnitude of the movement of the carrier. The Coulomb force 81 acting on the carrier by the electric field is represented by a vector. The positive potential terminal of the second power source 32 is connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the negative potential terminal of the second power source 32 is connected to the carrier output material 1. An electric field is generated between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the carrier output material 1. The direction and magnitude in which the carrier moves by the electric field is represented by the Coulomb force 81 acting on the carrier. The coulomb force 81 acting on the carrier is a vector. The Coulomb force 81 acting on the two carriers shown in the figure is a vector, and when they are synthesized, they become a composite vector 82. Both the first electrode 61 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator are arranged in an insulator. A representative example of the insulator 8 is silicon dioxide. A case where the carrier output material 1 is the N-type semiconductor 11 and the channel forming material 2 is the P-type semiconductor 10 and the PN junction is formed will be discussed below as an example. By the action of the composite vector 82 on the PN junction, the majority carrier of the N-type semiconductor 11, which is the carrier output material 1, is electrons, and electrons are injected into 10 of the P-type semiconductors, which are the channel forming materials 2. In the P-type semiconductor, the injected electrons are a minority carrier, and an inversion layer is formed on the insulator 8 side of the P-type semiconductor. That is, when the inversion layer is formed on the surface of the channel forming material 2, and the carrier moves inside the inversion layer, the inversion layer becomes a channel. The injected carrier performs a sliding movement in the acceleration channel 9 to obtain a large kinetic energy. In the channel on the surface of the channel forming material 2 the injected electrons are subjected to the Coulomb force by the action of an electric field. When the two vectors indicated by the arrow are combined based on the vector operation, the synthesized vector 82 shown is formed. When the voltage of the first power source 31 and the voltage of the second power source 32 are adjusted, the composite vector faces the direction of the boundary between the insulator 8 and the P-type semiconductor 10. Therefore, when the voltages of the two power supplies are properly adjusted, electrons injected into " 10 " of the P-type semiconductor perform sliding movement on the surface close to the insulator 8 of the P-type semiconductor 10. Finally, electrons injected into "10" of the P-type semiconductor are absorbed by the electron absorption collector 26 (not shown).

N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 전자가 인젝션되면, P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 정공이 인젝션된다. 따라서, N형 반도체(11)에는 정공이 도달하여 양전하가 축적된다. 캐리어 출력 물질(1)인 N형 반도체(11)와 전자 흡수 콜렉터(26)의 사이에 에너지 축적기(15)를 접속하면, 그 안에 정공과 전자가 페어 를 형성하여 축적된다. 에너지 축적기(15)에 병렬로 전기적 부하(5)를 접속하면, 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 전자와 N형 반도체(11)에 축적된 정공이 전기적 부하(5)를 경유하여 중화가 실시되어, 양자가 전기적으로는 소멸된다. 이때, 전기적 부하(5)에 전기 에너지가 공급되게 된다. 상기 전기 에너지는 전계의 효과에 기초하여 캐리어를 가속함으로써 창출된다. 캐리어 가속 장치의 전극에 의해 발생하는 전계의 효과에 의해 N형 반도체 중에 존재하는 전자가 N형 반도체로부터 P형 반도체에 인젝션된다. P형 반도체에 인젝션된 전자가 가속 채널(9) 중에서 슬라이딩 이동을 실시함으로써 가속된다. 캐리어는 가속됨으로써 운동 에너지를 획득하므로, 고에너지 상태의 전자가 비가역 과정 발생부에 존재하는 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 통과하는 것이 가능해진다. 고속으로 이동하는 전자는 가속 채널의 종단부에 배치된 전자 흡수 콜렉터에 수집된다. 전자 흡수 콜렉터에 수집된 전자는 에너지 축적기의 한쪽 입력 단자에 입력되고, N형 반도체 중에 잔존하는 정공이 에너지 축적기의 다른쪽 입력 단자에 입력되어, 전자와 정공이 페어를 형성하고, 에너지 축적기에 축적됨으로써 시간적으로 나중에 인젝션되는 전자와 정공이 가속되면서 이동하는 것이 방해받지 않게 되므로, 에너지 축적기에 축적되는 에너지의 양이 많아진다. 에너지 축적기가 전기적 부하에 병렬적으로 접속됨으로써 전자와 정공이 전기적 부하에 공급된다. 그 결과, 전자와 정공의 발생에 의해 얻어지는 전기 에너지가 전기적 부하에서 소비된다. 집적 회로 기술을 적용하면, 전자 및 정공을 인젝션하는 장치를 제작하는 것은 용이하므로, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 종래의 발전 장치보다도 좋은 효율로 전기 에너지를 발생시키는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 전자와 정공이 모두 조기에 에너지 축적기로 이동함으로써, 에너지 축적기에 전기 에너지를 축적할 수 있으므로, 에너지의 발생 효율이 양호해진다. 캐리어 출력 물질로서 P형 반도체를 사용하고 캐리어 입력 물질로서 N형 반도체를 사용하는 경우에는, P형 반도체와 N형 반도체를 전기적으로 접속함으로써 PN 접합을 형성한다. N형 반도체의 표면의 전면 또는 일부분에 절연물을 배치하고, 절연물 중에 캐리어 가속 장치의 전극을 배치하고, 전원을 사용하여 캐리어 가속 장치의 전극에 전압을 가함으로써 캐리어 가속 장치를 구성하고, 캐리어 가속 장치의 작용에 의해 N형 반도체의 절연물측의 표면에 가속 채널의 일부분을 형성한다. 캐리어 가속 장치의 전극에 의해 발생하는 전계의 효과에 의해 P형 반도체 중에 존재하는 정공이 P형 반도체로부터 N형 반도체에 인젝션된다. N형 반도체에 인젝션된 정공이 가속 채널(9) 중에서 슬라이딩 이동을 실시함으로써 가속된다. 캐리어는 가속됨으로써 운동 에너지를 획득하므로, 고에너지 상태의 정공이 비가역 과정 발생부를 통과하는 것이 가능해진다. 고속으로 이동하는 정공은 가속 채널의 종단부에 배치된 정공 흡수 콜렉터에 수집된다. 정공 흡수 콜렉터에 수집된 정공은 에너지 축적기의 한쪽 입력 단자에 입력되고, P형 반도체 중에 잔존하는 전자가 에너지 축적기의 다른쪽 입력 단자에 입력되어 전자와 정공이 페어를 형성하고, 에너지 축적기에 축적됨으로써 시간적으로 나중에 인젝션되는 전자와 정공이 가속되면서 이동하는 것이 방해받지 않게 되므로, 에너지 축적기에 축적되는 에너지의 양이 많아진다. 에너지 축적기가 전기적 부하에 병렬적으로 접속되어 전자와 정공이 전기적 부하에 공급된다. 그 결과, 전자와 정공의 발생에 의해 얻어지는 전기 에너지가 전기적 부하에서 소비된다. 집적 회로 기술을 적용하면, 전자 및 정공을 인젝션하는 장치를 제작하는 것은 용이하므로, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 종래의 발전 장치보다도 좋은 효율로 전기 에너지를 발생시키는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명의 전계효과 발전 장치에서는 전자와 정공이 모두 조기에 에너지 축적기로 이동함으로써 에너지 축적기에 전기 에너지를 축적할 수 있으므로, 에너지의 발생 효율이 양호해진다. 결론으로서, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 전자를 진공 중에 이미션하기 위해서 필요로 되는 큰 일함수의 돌파 에너지를 캐리어에 공급할 필요가 없으므로, 물질 중에서 실시하는 인젝션에 필요한 에너지만을 장치에 공급함으로써 발전을 실시하는 것이 가능해지고, 외부의 전원으로부터 공급하는 에너지가 매우 작아져, 그 결과 발전 효율이 양호해지는 특징이 있다. 또한, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 가속 채널 중에서 캐리어를 가속하므로, 가속 채널에서 소비하는 에너지 손실이 절연물 중에 전극을 배치함으로써 거의 0에 가깝다는 결정적인 특징이 있어, 종래의 발전 장치보다도 좋은 효율로 전기 에너지를 발생시키는 것이 가능해진다. 채널 형성 물질(2)의 구체예로서 P형 반도체(10)를 사용하는 경우를 이하에 기술한다. 도 23에는 P형 반도체(10) 상에 절연물(8)이 배치되는 경우를 도시한다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61) 및 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)은 절연물(8) 중에 배치된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61) 및 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)은 P형 반도체(10)에 매우 가까운 위치에 배치된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 전원(30)의 음전극에 접속되어 음전하가 축적된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)은 전원(30)의 양전극에 접속되어 양전하가 축적된다. 따라서, 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)과 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61) 사이에는 전계가 발생한다. 양쪽의 전극은 모두 절연물 중에 배치되어 있으므로, 양전극간에는 전류가 흐르지 않는다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)으로부터 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)을 향하는 전기력선을 도 24에 도시한다. 동 도면에 도시한 바와 같이, 양전극으로 음전극을 향하여 전계가 발생하고 전기력선을 화살표가 있는 곡선으로 도시한다. 전기력선은 절연물(8)내도 P형 반도체(10)내도 통과한다. 따라서, P형 반도체(10)와 절연물(8)의 경계 부근에 전계에 의해 가속 채널(9)이 발생하고, P형 반도체(10)의 표면 부근에는 수평 방향의 전계가 있어, P형 반도체(10) 중에 인젝션된 캐리어인 전자는 동 도면에서 우측 방향으로 슬라이딩 이동을 실시한다. 즉, 전원(30)의 전압에 의해 발생하는 전계는 전자를 우측 방향으로 가속한다. 캐리어 가속 장치의 전극을 복수개만 배치하면, 전자의 속도가 증가하고 전자는 큰 운동 에너지를 보유한다. 상기 운동 에너지는 전계에 의해 발생했지만 이 상태로는 전기적으로 이용할 수 없으므로, 캐리어의 운동 에너지를 포텐셜 에너지로 변환한다. 운동 에너지를 충분히 보유하는 전자는 포텐셜 장벽을 넘는 것이 가능해지고, 최종적으로는 전자 흡수 콜렉터(26)에 도달하고, 거기에 흡수됨으로써 전자 흡수 콜렉터(26)는 전하를 획득한다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 전하는 발전에 기여한다. 발전을 실시하기 위해 필요한 에너지를 외부로부터 공급할 필요가 거의 없으므로, 본 발명의 전계 효과 발전 장치의 발전 효율은 매우 양호해진다.When electrons are injected from the N-type semiconductor 11 into the P-type semiconductor 10, holes are injected from the P-type semiconductor 10 into the N-type semiconductor 11. Therefore, holes reach the N-type semiconductor 11 and positive charges accumulate. When the energy accumulator 15 is connected between the N-type semiconductor 11, which is the carrier output material 1, and the electron absorption collector 26, holes and electrons form a pair and accumulate therein. When the electrical load 5 is connected to the energy accumulator 15 in parallel, electrons accumulated in the electron absorbing collector 26 and holes accumulated in the N-type semiconductor 11 are neutralized via the electrical load 5. And both are electrically extinguished. At this time, electrical energy is supplied to the electrical load 5. The electrical energy is generated by accelerating the carrier based on the effect of the electric field. Due to the effect of the electric field generated by the electrodes of the carrier accelerator, electrons present in the N-type semiconductor are injected from the N-type semiconductor into the P-type semiconductor. Electrons injected into the P-type semiconductor are accelerated by performing a sliding movement in the acceleration channel 9. Since the carrier is accelerated to obtain kinetic energy, it is possible for electrons in a high energy state to pass through the potential barrier present in the irreversible process generator by the quantum mechanical tunnel effect. Electrons traveling at high speed are collected in an electron absorption collector disposed at the end of the acceleration channel. Electrons collected by the electron absorbing collector are input to one input terminal of the energy accumulator, and holes remaining in the N-type semiconductor are input to the other input terminal of the energy accumulator, whereby electrons and holes form a pair, and energy is accumulated. The accumulation of energy in the energy accumulator in the energy accumulator is increased because the electrons and holes injected later in time are accelerated to accumulate. The energy accumulator is connected in parallel to the electrical load, so that electrons and holes are supplied to the electrical load. As a result, electrical energy obtained by the generation of electrons and holes is consumed at the electrical load. Applying integrated circuit technology, it is easy to manufacture a device for injecting electrons and holes, so that the field effect power generation device of the present invention can generate electrical energy with better efficiency than a conventional power generation device. In addition, in the field effect power generation device of the present invention, since both electrons and holes move to the energy accumulator at an early stage, electrical energy can be accumulated in the energy accumulator, and energy generation efficiency is improved. When a P-type semiconductor is used as a carrier output material and an N-type semiconductor is used as a carrier input material, a PN junction is formed by electrically connecting the P-type semiconductor and the N-type semiconductor. The carrier accelerator is constituted by arranging an insulator on the front surface or a part of the surface of the N-type semiconductor, placing the electrode of the carrier accelerator in the insulator, applying a voltage to the electrode of the carrier accelerator using a power source, and forming the carrier accelerator. A portion of the acceleration channel is formed on the surface of the insulator side of the N-type semiconductor by the action of. Holes present in the P-type semiconductor are injected from the P-type semiconductor into the N-type semiconductor by the effect of the electric field generated by the electrode of the carrier accelerator. Holes injected into the N-type semiconductor are accelerated by performing a sliding movement in the acceleration channel 9. Since the carrier is accelerated to obtain kinetic energy, it is possible for holes in a high energy state to pass through the irreversible process generating unit. Holes traveling at high speed are collected in the hole absorbing collector disposed at the end of the acceleration channel. Holes collected in the hole absorbing collector are input to one input terminal of the energy accumulator, and electrons remaining in the P-type semiconductor are input to the other input terminal of the energy accumulator to form a pair between electrons and holes. By accumulating, the movement of the electrons and holes injected later in time is accelerated so as not to be disturbed, thereby increasing the amount of energy accumulated in the energy accumulator. Energy accumulators are connected in parallel to the electrical loads so that electrons and holes are supplied to the electrical loads. As a result, electrical energy obtained by the generation of electrons and holes is consumed at the electrical load. Applying integrated circuit technology, it is easy to manufacture a device for injecting electrons and holes, so that the field effect power generation device of the present invention can generate electrical energy with better efficiency than a conventional power generation device. Further, in the field effect power generation device of the present invention, since both electrons and holes move to the energy accumulator at an early stage, electrical energy can be accumulated in the energy accumulator, whereby energy generation efficiency is improved. In conclusion, the field effect power generation device of the present invention does not need to supply the carrier with the breakthrough energy of the large work function required to emit electrons in the vacuum, so that only the energy required for injection performed in the material is supplied to the device. It becomes possible to implement | achieve, and the energy supplied from an external power supply becomes very small, As a result, there exists a characteristic that power generation efficiency becomes favorable. In addition, in the field effect power generation device of the present invention, since the carrier is accelerated in the acceleration channel, the energy loss consumed in the acceleration channel is determined to be nearly zero by disposing the electrode in the insulator, and thus the efficiency is better than that of the conventional power generation device. It becomes possible to generate electrical energy. The case where the P-type semiconductor 10 is used as a specific example of the channel forming material 2 is described below. FIG. 23 shows a case where the insulator 8 is disposed on the P-type semiconductor 10. The first electrode 61 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator are arranged in the insulator 8. The first electrode 61 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator are disposed at a position very close to the P-type semiconductor 10. The first electrode 61 of the carrier acceleration device is connected to the negative electrode of the power supply 30 to accumulate negative charge. The second electrode 62 of the carrier acceleration device is connected to the positive electrode of the power supply 30 to accumulate positive charge. Therefore, an electric field is generated between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the first electrode 61 of the carrier accelerator. Since both electrodes are arranged in an insulator, no current flows between the two electrodes. 24 shows an electric force line directed from the second electrode 62 of the carrier accelerator to the first electrode 61 of the carrier accelerator. As shown in the figure, an electric field is generated toward the negative electrode with the positive electrode, and the electric force line is shown by the arrowed curve. Electric force lines pass through the insulator 8 and the P-type semiconductor 10. Therefore, an acceleration channel 9 is generated by an electric field near the boundary between the P-type semiconductor 10 and the insulator 8, and there is an electric field in the horizontal direction near the surface of the P-type semiconductor 10. 10) The electron injected as a carrier performs a sliding movement in the right direction in the same figure. That is, the electric field generated by the voltage of the power supply 30 accelerates electrons to the right direction. By arranging only a plurality of electrodes of the carrier accelerator, the speed of the electrons increases and the electrons possess a large kinetic energy. The kinetic energy is generated by the electric field, but is not electrically available in this state, so the kinetic energy of the carrier is converted into potential energy. The electrons sufficiently retaining the kinetic energy are allowed to cross the potential barrier, and finally reach the electron absorption collector 26 and are absorbed therein so that the electron absorption collector 26 acquires a charge. The charge accumulated in the electron absorption collector 26 contributes to power generation. Since there is almost no need to supply the energy necessary to perform power generation from the outside, the power generation efficiency of the field effect generator of the present invention becomes very good.

[발명의 효과 4][Effect of invention 4]

청구항 (4)에 기재된 전계 효과 발전 장치에 따르면, 상기의 청구항 (1)에 기재된 구성에 의한 작용?효과에 추가하여, 절연물 또는 진공에 의해 비가역 과정 발생부가 구성됨으로써 전계 효과 발전을 양호하게 실시하는 것이 가능해진다. 전계 효과 발전 현상을 실현하기 위해서는, 비가역적인 과정을 도입할 필요가 있다. 즉, 캐리어가 포텐셜 장벽 발생부(20)를 양자역학적 터널 효과에 의해 통과함으로써, 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)로 이동하면, 비가역적인 과정이 실현된다. 도 25에 도시한 바와 같이, 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)이 있고 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2) 사이에 포텐셜 장벽 발생부(20)가 구성되는 경우를 고찰한다. 한편, 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)은 도전성으로 한다.According to the field effect power generation device according to claim (4), in addition to the action and effect by the configuration described in claim (1) above, an irreversible process generating portion is formed by an insulator or a vacuum, so that the field effect power generation can be satisfactorily performed. It becomes possible. In order to realize the field effect development phenomenon, it is necessary to introduce an irreversible process. In other words, when the carrier passes through the potential barrier generation unit 20 by the quantum mechanical tunnel effect, and moves from the carrier output material 1 to the channel forming material 2, an irreversible process is realized. As shown in FIG. 25, there is a case in which there is a carrier output material 1 and a channel forming material 2, and a potential barrier generation unit 20 is formed between the carrier output material 1 and the channel forming material 2. Consider. On the other hand, the carrier output material 1 and the channel forming material 2 are made conductive.

구체적인 예로서 캐리어가 전자이며, 안티?캐리어가 정공인 경우를 고찰한다. 도 26에 도시한 바와 같이, 캐리어 가속 장치(3)의 작용에 의해, 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)로 전자가 양자역학적 터널 현상에 의해 포텐셜 장벽 발생부(20)를 통과한다. 캐리어가 포텐셜 장벽 발생부(20)를 통과하면, 도 27에 도시한 바와 같이, 채널 형성 물질(2)에는 음전하를 보유하는 전자가 축적되고 캐리어 출력 물질(1)에는 전자가 빠진 구멍인 양전하를 보유하는 정공이 축적된다. 캐리어 출력 물질(1)의 정공의 수와 채널 형성 물질(2)의 전자의 수가 증가하면, 정공이 보유하는 양전하와 전자가 보유하는 음전하가 쿨롱의 법칙에 의해 서로 끌어당긴다. 따라서, 캐리어 가속 장치(3)의 작용이 정지하고, 채널 형성 물질(2) 중의 전자가 충분히 많아지면, 도 28에 도시한 바와 같이, 채널 형성 물질(2) 중에 있는 전자가 채널 형성 물질(2)로 이동한다. 즉, 가역 과정이 발생하고, 채널 형성 물질(2)에 축적된 전자를 전기 에너지로서 유효하게 이용할 수 없다. 따라서, 캐리어의 이동시에는 비가역적인 과정을 도입하지 않으면 효율적인 발전을 실현할 수 없다.As a specific example, consider a case where a carrier is an electron and an anti carrier is a hole. As shown in FIG. 26, by the action of the carrier accelerator 3, electrons pass from the carrier output material 1 to the channel forming material 2 through the potential barrier generator 20 by a quantum mechanical tunnel phenomenon. do. When the carrier passes through the potential barrier generation unit 20, as shown in FIG. 27, electrons having negative charges are accumulated in the channel forming material 2, and positive charges, which are holes having missing electrons, are accumulated in the carrier output material 1. Accumulated holes are accumulated. As the number of holes in the carrier output material 1 and the number of electrons in the channel forming material 2 increase, the positive charges held by the holes and the negative charges held by the electrons are attracted to each other by Coulomb's law. Therefore, when the operation of the carrier accelerator 3 is stopped and the electrons in the channel forming material 2 are sufficiently large, as shown in FIG. 28, the electrons in the channel forming material 2 become the channel forming material 2. Go to). That is, a reversible process occurs, and electrons accumulated in the channel forming material 2 cannot be effectively used as electrical energy. Therefore, efficient movement cannot be realized without introducing an irreversible process during carrier movement.

전계 효과 발전을 실현하기 위해서, 캐리어의 이동을 상세하게 고찰한다. 캐리어와 안티?캐리어가 전기적인 중성 상태로 존재하는 물질을 캐리어 출력 물질(1)이라고 부른다. 전자의 파동성을 이용함으로써, 전자가 포텐셜 장벽 발생부(20)를 통과하여 이동하여 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 즉, 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2) 사이에 포텐셜 장벽 발생부(20)가 존재하는 경우에, 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 캐리어의 파동성에 기초하여 포텐셜 장벽 발생부(20)를 양자역학적 터널 효과에 의해 통과시킴으로써, 채널 형성 물질(2)에 캐리어가 축적된다. In order to realize the electric field effect development, the movement of the carrier is considered in detail. The material in which the carrier and the anti-carrier are in an electrically neutral state is called a carrier output material 1. By utilizing the wave nature of the electrons, the electrons move through the potential barrier generator 20 and are injected into the channel forming material 2. That is, in the case where there is a potential barrier generation unit 20 between the carrier output material 1 and the channel forming material 2, the carrier output material 1 from the carrier forming material 1 to the channel forming material 2 is based on the carrier wave characteristics. By passing the potential barrier generation unit 20 by the quantum mechanical tunnel effect, carriers are accumulated in the channel forming material 2.

다음에, 전자가 캐리어 출력 물질(1)로부터 이탈하는 예를 고찰한다. 전자가 캐리어 출력 물질(1)로부터 이탈하는 데에는 전자가 운동 에너지를 충분히 보유 할 필요가 있다. 전자에 운동 에너지를 부여하는 데에는 다음에 나타내는 2개의 방법이 있다.Next, an example in which electrons leave the carrier output material 1 will be considered. For electrons to deviate from the carrier output material 1, the electrons need to have sufficient kinetic energy. There are two methods to give kinetic energy to electrons as follows.

(1) 캐리어 출력 물질(1)에 에너지를 공급하면, 캐리어 출력 물질(1) 중에 존재하는 전자가 운동 에너지를 보유한다. 캐리어 출력 물질(1)에 공급하는 에너지로서, 전자파 조사 및 열을 가하는 등의 방법이 있다. 캐리어 출력 물질(1)을 가열함으로써 그 온도를 높게 하면, 캐리어 출력 물질(1)로부터 이탈하는 데에는 포텐셜 장벽 발생부(20)를 넘을 필요가 있다. 캐리어 출력 물질(1) 중에 존재하는 전자의 운동 에너지가 충분히 큰 경우에는, 전자는 캐리어 출력 물질(1)로부터 이탈한다. 그러나, 전자의 이탈에 의해 캐리어 출력 물질(1)에는 양전하가 잔존하고, 이탈한 전자를 양전하가 쿨롱의 힘에 의해 되돌리는 작용이 발생하고, 채널 형성 물질(2)로 이동하는 확률은 낮아진다. 이상의 원리에 기초하여 열 발전이 실현된다. 열 발전에서는 캐리어 출력 물질(1)의 전체의 온도를 높게 할 필요가 있고, 효율이 양호한 발전 장치를 실현하는 것은 곤란하다.(1) When energy is supplied to the carrier output material 1, electrons present in the carrier output material 1 retain kinetic energy. As energy supplied to the carrier output material 1, there are a method such as electromagnetic wave irradiation and heat. When the temperature is raised by heating the carrier output material 1, the potential barrier generating unit 20 needs to be crossed to move away from the carrier output material 1. If the kinetic energy of the electrons present in the carrier output material 1 is sufficiently large, the electrons deviate from the carrier output material 1. However, due to the separation of the electrons, positive charges remain in the carrier output material 1, and the action of returning the released electrons by the coulomb force occurs, and the probability of moving to the channel forming material 2 becomes low. Based on the above principle, thermal power generation is realized. In thermal power generation, it is necessary to raise the temperature of the whole carrier output material 1, and it is difficult to implement | achieve a power generation device with good efficiency.

(2) 캐리어 출력 물질(1) 중에 있는 전자는 음전하를 보유하므로, 양전하를 접근시키면 쿨롱의 법칙에 기초하여 서로 끌어당긴다. 이 끌어당기는 힘을 이용하여 전자의 속도를 크게 함으로써 전자에 운동 에너지를 부여하는 것이 가능해진다. 전자가 충분히 운동 에너지를 보유하면, 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)의 사이에 존재하는 포텐셜 장벽 발생부(20)를 파동성에 의해 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통하여 통과시키는 것이 가능해진다. 기판(19) 상에 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 배치하고 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 전기적으로 접속하며, 채널 형성 물질(2)의 표면의 전면 또는 일부분에 절연물을 배치하고, 절연물 중에 캐리어 가속 장치(3)의 전극을 배치하고, 전원을 사용하여 캐리어 가속 장치의 전극(60)에 전압을 가함으로써 캐리어 가속 장치(3)를 구성하고, 캐리어 가속 장치(3)의 작용에 의해 채널 형성 물질(2)의 절연물(8) 측의 표면에 가속 채널의 일부분을 형성한다. 캐리어 가속 장치의 전극(60)에 의해 발생하는 전계의 효과에 의해 캐리어 출력 물질(1) 중에 존재하는 캐리어가 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)로 인젝션된다. 채널 형성 물질(2)에 인젝션 된 캐리어가 가속 채널 중에서 가속되어서 이동한다. 캐리어는 가속되어 운동 에너지를 획득하므로, 고에너지 상태의 캐리어가 비가역 과정 발생부(4)를 양자역학적 터널 효과에 의해 통과하는 것이 가능해진다. 고속으로 이동하는 캐리어는 가속 채널(9)의 종단부에 배치된 캐리어 흡수 콜렉터에 수집된다. 캐리어 흡수 콜렉터에 수집된 캐리어는 에너지 축적기(15)의 한쪽 입력 단자에 입력되고, 캐리어 출력 물질(1) 중에 잔존하는 안티?캐리어가 에너지 축적기(15)의 다른쪽 입력 단자에 입력되어, 캐리어와 안티?캐리어가 페어를 형성하고 에너지 축적기(15)에 축적됨으로써, 시간적으로 나중에 인젝션 되는 캐리어와 안티?캐리어가 가속되면서 이동하는 것이 방해받지 않게 되므로, 에너지 축적기(15)에 축적되는 에너지의 양이 많아진다. 에너지 축적기(15)가 전기적 부하(5)에 병렬적으로 접속되어, 캐리어와 안티?캐리어가 전기적 부하(5)에 공급된다. 그 결과, 캐리어와 안티?캐리어의 발생에 의해 얻어지는 전기 에너지가 전기적 부하(5)에서 소비된다. 집적 회로 기술을 적용하면, 캐리어를 인젝션 하는 장치를 제작하는 것은 용이하므로, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 종래의 발전 장치보다도 좋은 효율로 전기 에너지를 발생시키는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 캐리어와 안티?캐리어가 모두 조기에 에너지 축적기(15)로 이동함으로써, 에너지 축적기(15)에 전기 에너지를 축적할 수 있으므로, 에너지의 발생 효율이 양호해진다. 또한, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 전자를 진공 중에 이미션하기 위해서 필요로 되는 큰 일함수의 돌파 에너지를 캐리어에 공급할 필요가 없으므로, 물질 중에서 실시하는 인젝션에 필요한 에너지만을 장치에 공급함으로써 발전을 실시하는 것이 가능해지고, 외부의 전원으로부터 공급하는 에너지가 극히 작아져, 그 결과 발전 효율이 양호해지는 특징이 있다.(2) Since the electrons in the carrier output material 1 carry negative charges, approaching positive charges attracts each other based on Coulomb's law. By using this attracting force to increase the speed of the electrons, it becomes possible to apply kinetic energy to the electrons. If the electrons have sufficient kinetic energy, it is possible to pass through the potential barrier generator 20 existing between the carrier output material 1 and the channel forming material 2 through the quantum mechanical tunnel effect by the wave nature. It becomes possible. The carrier output material 1 and the channel forming material 2 are disposed on the substrate 19 and the carrier output material 1 and the channel forming material 2 are electrically connected to each other. The carrier accelerator 3 is constituted by arranging an insulator on the front surface or a part, placing an electrode of the carrier accelerator 3 in the insulator, and applying a voltage to the electrode 60 of the carrier accelerator using a power source, The action of the carrier acceleration device 3 forms a part of the acceleration channel on the surface of the insulator 8 side of the channel forming material 2. By the effect of the electric field generated by the electrode 60 of the carrier acceleration device, the carrier present in the carrier output material 1 is injected from the carrier output material 1 into the channel forming material 2. The carrier injected into the channel forming material 2 accelerates and moves in the acceleration channel. Since the carrier is accelerated to obtain kinetic energy, it is possible for the carrier in the high energy state to pass through the irreversible process generator 4 by the quantum mechanical tunnel effect. The carrier moving at high speed is collected in a carrier absorbing collector disposed at the end of the acceleration channel 9. The carrier collected by the carrier absorption collector is input to one input terminal of the energy accumulator 15, and the anti-carrier remaining in the carrier output material 1 is input to the other input terminal of the energy accumulator 15, Since the carrier and the anti-carrier form a pair and accumulate in the energy accumulator 15, the carrier and the anti-carrier, which are injected later in time, are not prevented from moving while being accelerated, and thus accumulate in the energy accumulator 15. The amount of energy increases. The energy accumulator 15 is connected in parallel to the electrical load 5 so that a carrier and an anti carrier are supplied to the electrical load 5. As a result, electrical energy obtained by the generation of carriers and anti-carriers is consumed at the electrical load 5. Applying integrated circuit technology, it is easy to manufacture a device for injecting a carrier, so that the field effect power generation device of the present invention can generate electrical energy with better efficiency than a conventional power generation device. Further, in the field effect power generation device of the present invention, since both the carrier and the anti-carrier move to the energy accumulator 15 at an early stage, electrical energy can be accumulated in the energy accumulator 15, so that energy generation efficiency is good. Become. In addition, in the field effect power generation device of the present invention, since the breakthrough energy of the large work function required to emit electrons in the vacuum does not need to be supplied to the carrier, power is generated by supplying only the energy necessary for injection performed in the material to the device. It becomes possible to carry out, and the energy supplied from an external power supply becomes extremely small, As a result, there exists a characteristic that power generation efficiency becomes favorable.

[발명의 효과 5][Effect 5 of the invention]

청구항 (5)에 기재된 전계 효과 발전 장치에 따르면, 기판 위에 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 배치하고, 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 전기적으로 접속하고, 채널 형성 물질(2)의 표면의 전면 또는 일부분에 절연물(8)을 배치하고, 절연물(8) 중에 캐리어 가속 장치의 전극(60)을 배치하고, 전원을 사용하여 캐리어 가속 장치의 전극(60)에 전압을 가함으로써 캐리어 가속 장치(9)를 구성하고, 캐리어 가속 장치(9)의 작용에 의해 채널 형성 물질(2)의 절연물(8)측의 표면에 가속 채널(9)의 일부분을 형성한다. 캐리어 가속 장치의 전극(60)에 의해 발생하는 전계 효과에 의해 캐리어 출력 물질(1) 중에 존재하는 전자가 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 전자의 인젝션을 실현하기 위해서는, 전자의 물체 내에서의 이동을 상세하게 고찰할 필요가 있다. 캐리어 출력 물질(11)과 채널 형성 물질(2)이 다른 물질이고, 그들이 모두 전기적인 접합 상태에 있는 것으로 한다. 즉, 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)의 경계에는 포텐셜 장벽 발생부(20)가 존재하고 캐리어가 타물질로 자유롭게 이동할 수 없다. 캐리어 출력 물질(1) 중에는 캐리어인 전자와 안티?캐리어인 정공이 거의 동일한 수이며, 전기적으로 중성 상태를 유지하고 있다. 채널 형성 물질(2) 중에도 캐리어인 전자와 안티?캐리어인 정공이 거의 동일한 수이며, 전기적으로 중성 상태를 유지하고 있다. 캐리어 가속 장치의 전극(60)에 양전압이 가해지면, 음전하를 보유하는 전자는 양전압에 의해 발생하는 전계 효과에 의해 이동한다. 전자의 파동성을 이용함으로써, 캐리어 출력 물질(1)의 전자가 포텐셜 장벽 발생부(20)를 통하여 채널 형성 물질(2)로 이동한다. 이 현상을 전자의 인젝션이라고 부른다. 즉, 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)의 사이에 포텐셜 장벽 발생부(20)가 존재하는 경우에 있어서, 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 전자가 파동성에 기초하여 포텐셜 장벽 발생부(20)를 양자역학적 터널 효과에 의해 통과함으로써, 채널 형성 물질(2)에 전하가 축적된다. 채널 형성 물질(2)에 인젝션된 캐리어가 가속 채널(9) 중에서 가속되어서 이동한다. 전자는 가속됨으로써 운동 에너지를 획득하므로, 고에너지 상태의 전자가 비가역 과정 발생부(4)를 양자역학적인 터널 효과에 의해 통과하고, 전자가 진공 중에 이미션된다. 전자가 진공 중에 이미션되는 현상을 이하에 설명한다. 도 29에 도시한 바와 같이, 물질 중에 존재하는 전자가 양자역학적인 터널 효과에 의해 포텐셜 장벽을 관통하여 통과함으로써 전자가 이미션된다. 고전역학적으로는 포텐셜 장벽이 높은 경우에는 전자는 이것을 넘을 수는 없다. 그러나, 양자역학에 의하면, 전자의 파동성에 의해 전자가 높은 포텐셜 장벽을 관통하여 통과하는 경우가 있고 이를 터널 효과라고 한다.According to the field effect generator according to claim (5), the carrier output material 1 and the channel forming material 2 are disposed on the substrate, and the carrier output material 1 and the channel forming material 2 are electrically connected to each other. , The insulator 8 is disposed on the front surface or a part of the surface of the channel forming material 2, the electrode 60 of the carrier accelerator is disposed in the insulator 8, and the electrode 60 of the carrier accelerator is powered using a power source. The carrier acceleration device 9 is configured by applying a voltage to the surface of the carrier acceleration device 9, and a part of the acceleration channel 9 is formed on the surface of the insulator 8 side of the channel forming material 2 by the action of the carrier accelerator device 9. do. The electrons present in the carrier output material 1 are injected from the carrier output material 1 into the channel forming material 2 by the electric field effect generated by the electrode 60 of the carrier accelerator. In order to realize the electron injection, it is necessary to consider in detail the movement of the electron in the object. It is assumed that the carrier output material 11 and the channel forming material 2 are different materials, and they are all in an electrically bonded state. That is, the potential barrier generation unit 20 exists at the boundary between the carrier output material 1 and the channel forming material 2 and the carrier cannot freely move to other materials. In the carrier output material 1, the electron which is a carrier and the hole which is an anti carrier are about the same number, and are maintaining an electrically neutral state. Among the channel forming materials 2, electrons serving as carriers and holes serving as anti-carriers have almost the same number, and are maintained in an electrically neutral state. When a positive voltage is applied to the electrode 60 of the carrier accelerator, electrons holding negative charges move due to the electric field effect generated by the positive voltage. By utilizing the wave nature of the electrons, the electrons of the carrier output material 1 move to the channel forming material 2 through the potential barrier generation unit 20. This phenomenon is called electron injection. That is, in the case where the potential barrier generation unit 20 exists between the carrier output material 1 and the channel forming material 2, electrons are generated from the carrier output material 1 to the channel forming material 2 in a wave nature. By passing the potential barrier generation unit 20 on the basis of the quantum mechanical tunnel effect, charges are accumulated in the channel forming material 2. The carrier injected into the channel forming material 2 accelerates and moves in the acceleration channel 9. Since electrons are accelerated to obtain kinetic energy, electrons in a high energy state pass through the irreversible process generator 4 by a quantum mechanical tunnel effect, and electrons are emitted in a vacuum. The phenomenon in which electrons are emitted in a vacuum is described below. As shown in FIG. 29, electrons are emitted by electrons present in the material passing through the potential barrier by a quantum mechanical tunnel effect. In classical mechanics, if the potential barrier is high, the electrons cannot cross this. However, according to quantum mechanics, electrons sometimes penetrate through a high potential barrier due to the wave nature of electrons, which is called a tunnel effect.

도 30에 도시한 바와 같이, 전자가 열전자 방출을 실시하는 데에는 가열에 의해 전자가 보유하는 에너지가 일 함수(work function)보다도 커지면, 진공 중에 방출된다. 도 31에 도시한 바와 같이, 외부 전계가 강해지면 포텐셜 장벽의 두께가 얇아지고, 캐소드를 가열하지 않는 경우에도 전자가 진공 중에 전계 효과에 의해 이미션이 실시된다. 이것은 전자의 파동성에 의한 양자역학적인 터널 효과에 의존한다. 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 외부로부터 열 에너지를 전자에 부여하지 않고 전자를 진공 중에 이미션시킨다. 전자가 물질로부터 진공 중에 이미션하는 것은 물질과 진공의 경계에 있는 포텐셜 장벽을 넘을 필요가 있다. 전자가 이미션을 실시하는 데에는 전자가 운동 에너지를 충분히 획득할 필요가 있다. 전자에 운동 에너지를 부여하기 위해서 캐리어 가속 장치의 전극(60)에 의해 발생하는 전계의 효과를 이용한다. 채널 형성 물질(2) 중에 있는 전자는 음전하를 보유하므로, 양전하를 접근시키면 쿨롱의 법칙에 기초하여 서로 끌어 당긴다. 상기 끌어 당기는 힘을 이용함으로써 전자의 속도를 크게 하는 것이 가능해진다. 즉, 전계 효과에 의해 전자를 가속하면, 전자가 보유하는 운동 에너지가 커진다. 전자가 채널 형성 물질(2) 중에서 충분히 운동 에너지를 보유하면, 채널 형성 물질(2)과 진공의 경계에 존재하는 포텐셜 장벽 발생부(20)를 파동성에 의한 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통하여 통과시키는 것이 가능해진다. 본 발명에서는 전자를 캐리어 출력 물질(1)로부터 2채널 형성 물질(2)에 인젝션을 실시하고, 가속 채널(9) 중에서 전자를 전계 효과에 의해 가속함으로써, 전자가 양자역학적인 터널 효과에 의해 이미션되는 확률을 높게 하는 것이 특징이다. 이 경우의 이미션은 비가역과정이다. 이미션된 전자는 가속 채널(9) 중에서 고속으로 비상하고 가속 채널(9)의 종단부에 배치된 전자 흡수 콜렉터(26)에 수집된다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 수집되는 전자는 에너지 축적기(15)의 한쪽 입력 단자에 입력되고, 캐리어 출력 물질(1) 중에 잔존하는 정공이 에너지 축적기(15)의 다른쪽 입력 단자에 입력되어, 전자와 정공이 페어를 형성하고 에너지 축적기(15)에 축적됨으로써, 시간적으로 나중에 인젝션되는 전자와 정공이 가속되면서 이동하는 것이 방해받지 않게 되므로, 에너지 축적기(15)에 축적되는 에너지의 양이 많아진다. 에너지 축적기(15)가 전기적 부하(5)에 병렬적으로 접속됨으로써, 전자와 정공이 전기적 부하(5)에 공급된다. 그 결과, 전자와 정공의 발생에 의해 얻어지는 전기 에너지가 전기적 부하(5)에서 소비된다. 집적 회로 기술을 적용하면 전자를 인젝션하는 장치를 제작하는 것은 용이하므로, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 종래의 발전 장치 보다도 좋은 효율로 전기 에너지를 발생시키는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 전자와 정공이 모두 조기에 에너지 축적기(15)로 이동함으로써 에너지 축적기(15)에 전기 에너지를 축적할 수 있으므로, 에너지의 발생 효율이 양호해진다. 또한, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 전자를 진공 중에 이미션하기 위해 필요한 큰 일함수의 돌파 에너지를 전자에 공급할 필요가 없으므로, 물질 중에서 실시하는 인젝션에 필요한 에너지만을 장치에 공급함으로써 발전을 실시하는 것이 가능해지고, 외부의 전원으로부터 공급하는 에너지가 극히 작아져, 그 결과 발전 효율이 양호해지는 특징이 있다. As shown in FIG. 30, when electrons perform hot electron emission, when the energy retained by electrons becomes larger than a work function by heating, they are emitted in a vacuum. As shown in Fig. 31, when the external electric field becomes stronger, the potential barrier becomes thinner, and even when the cathode is not heated, electrons are emitted by the electric field effect during vacuum. This depends on the quantum mechanical tunnel effect due to the electron wave nature. In the field effect power generation device of the present invention, electrons are emitted in a vacuum without applying heat energy to the electrons from the outside. The electrons to emit from the material in vacuum need to cross the potential barrier at the boundary between the material and the vacuum. For the electron to perform the emission, the electron needs to acquire sufficient kinetic energy. In order to impart kinetic energy to the electrons, the effect of the electric field generated by the electrode 60 of the carrier accelerator is used. Since the electrons in the channel forming material 2 carry negative charges, approaching positive charges attracts each other based on Coulomb's law. By using the pulling force, it is possible to increase the speed of electrons. That is, when electrons are accelerated by the electric field effect, the kinetic energy held by the electrons increases. When the electrons sufficiently retain the kinetic energy in the channel forming material 2, the potential barrier generating unit 20 existing at the boundary between the channel forming material 2 and the vacuum passes through the quantum mechanical tunnel effect due to the wave nature. It becomes possible. In the present invention, electrons are injected from the carrier output material 1 into the two-channel forming material 2, and the electrons are accelerated by the electric field effect in the acceleration channel 9 so that the electrons are already quantified by the quantum mechanical tunnel effect. It is characterized by increasing the probability of being shunted. The emission in this case is an irreversible process. Emitted electrons are collected at the electron absorption collector 26 disposed at the end of the acceleration channel 9 at high speed in the acceleration channel 9. Electrons collected by the electron absorption collector 26 are input to one input terminal of the energy accumulator 15, and holes remaining in the carrier output material 1 are input to the other input terminal of the energy accumulator 15. The electrons and holes form a pair and accumulate in the energy accumulator 15, so that the movement of the electrons and holes injected later in time is accelerated so as not to be prevented from moving. This increases. The energy accumulator 15 is connected to the electrical load 5 in parallel, whereby electrons and holes are supplied to the electrical load 5. As a result, electrical energy obtained by the generation of electrons and holes is consumed in the electrical load 5. Applying integrated circuit technology, it is easy to fabricate a device for injecting electrons, so the electric field effect power generator of the present invention can generate electrical energy with better efficiency than a conventional power generator. In addition, in the field effect power generation device of the present invention, since both electrons and holes move to the energy accumulator 15 at an early stage, electrical energy can be accumulated in the energy accumulator 15, so that energy generation efficiency is improved. In addition, in the field effect power generation device of the present invention, since the breakthrough energy of the large work function required for the electrons to be emitted in the vacuum does not need to be supplied to the electrons, the power generation is performed by supplying only the energy required for injection performed in the material to the device. It becomes possible, and the energy supplied from an external power supply becomes extremely small, As a result, there exists a characteristic that power generation efficiency becomes favorable.

[발명의 효과 6][Effect of invention 6]

청구항 (9)에 기재된 전계 효과 발전 장치에 따르면, 상기의 청구항 (5)에 기재된 구성에 의한 작용?효과에 추가하여, 이하에 기술하는 작용?효과가 있다. 음전하를 갖는 캐리어인 전자가 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수되는 경우를 고찰한다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 전자가 전기적 부하(5)를 경유하여 이동하고, 양전하와 재결합을 실시함으로써 소멸되면 발전된 전력이 소비된다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 전자가 축적되고, 이 전자가 전력 소비에 사용되기 위해서는 하기에 나타내는 조건이 필요하다.According to the field effect electric power generation apparatus of Claim (9), in addition to the action and effect by the structure of said claim (5), there exists an operation and effect described below. The case where the electron which is a carrier which has a negative charge is absorbed by the electron absorption collector 26 is considered. The generated power is consumed when the electrons accumulated in the electron absorption collector 26 move through the electrical load 5 and are dissipated by carrying out a positive charge and recombination. In order to accumulate electrons in the electron absorption collector 26, and to use these electrons for power consumption, the conditions shown below are necessary.

(1) 전자가 전자 흡수 콜렉터(26)에 좋은 효율로 도달한다.(1) The electrons reach the electron absorption collector 26 with good efficiency.

(2) 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 전자가 누설됨으로써 소멸되는 양이 최소가 되고, 대부분의 전자가 전력 소비에 사용된다.(2) The amount of extinction caused by leakage of electrons accumulated in the electron absorption collector 26 is minimized, and most electrons are used for power consumption.

(3) 전자 흡수 콜렉터(26)의 주변에는 캐리어 가속 장치(3)가 배치되어 있고 캐리어 가속 장치(3)의 전극에는 양전하가 축적되므로, 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수되기 전에 전자가 캐리어 가속 장치(3)의 전극에 접근할 가능성이 있다. 따라서, 전자 흡수 콜렉터(26)에 접근하는 전자가 캐리어 가속 장치(3)의 양전극의 작용에 의해 역방향으로 이동하는 것을 방지하는 구조인 것.(3) Since the carrier accelerator 3 is arranged around the electron absorption collector 26, and positive charges are accumulated on the electrode of the carrier accelerator 3, electrons are accelerated by the carrier before being absorbed by the electron absorption collector 26. There is a possibility of approaching the electrode of the device 3. Therefore, it is a structure which prevents the electron which approaches the electron absorption collector 26 from moving to the opposite direction by the action of the positive electrode of the carrier acceleration apparatus 3 ,.

(4) 전자 흡수 콜렉터(26)에 전자가 축적되면, 다음에 전자 흡수 콜렉터(26)에 접근하는 전자에 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 음전하에 의해 쿨롱의 법칙에 따른 반발력이 작용하므로, 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된 전자를 조기에 에너지 축적기(15)로 이동시킬 필요가 있다.(4) When electrons accumulate in the electron absorption collector 26, the repulsive force according to Coulomb's law acts on the negative charge accumulated in the electron absorption collector 26 next to the electrons approaching the electron absorption collector 26, It is necessary to move the electrons absorbed by the electron absorption collector 26 to the energy accumulator 15 early.

(5) 에너지 축적기(15)에는 전자와 정공이 페어를 형성하여 축적된다. 전자와 정공 어느 한쪽이 전원으로부터 공급되면, 전기적 부하(5)를 경유하여 양전하와 음전하가 재결합함으로써 소멸된다. 이 경우에는 외부 전원의 전력 소비가 발생하고 발전 효율이 저하된다. 따라서, 에너지 축적기(15)에 축적되는 전자와 정공에 캐리어 출력 물질(1)로부터 공급됨으로써 발전 효율이 향상된다.(5) In the energy accumulator 15, electrons and holes form a pair and accumulate. When either electrons or holes are supplied from the power source, the positive and negative charges are eliminated by recombination via the electrical load 5. In this case, power consumption of the external power source is generated and power generation efficiency is lowered. Therefore, power generation efficiency is improved by supplying electrons and holes accumulated in the energy accumulator 15 from the carrier output material 1.

캐리어 가속 장치(3)의 양전극에 축적된 양전하에 의해 가속된 전자는 운동 에너지를 보유한다. 운동 에너지를 보유하는 전자가 전자 흡수 콜렉터(26)에 접근한다. 전자가 전자 흡수 콜렉터(26)에 충돌하면, 전자가 보유하는 운동 에너지가 방출되어 전자 흡수 콜렉터(26)에 열 에너지를 부여한다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 공급된 열 에너지에 의해 전자 흡수 콜렉터(26)의 온도가 상승한다. 전자 흡수 콜렉터(26)의 온도가 상승하면, 전자 흡수 콜렉터(26)의 열이 주변부에 전달되어, 주변부의 온도가 상승한다. 전자 흡수 콜렉터(26) 및 그 주변부의 온도 상승으로 전자흡수 콜렉터(26) 및 그 주변부의 재질이 열화된다. 재질이 열화되면, 부재의 고유 저항이 저하되고 누설 전류가 많아져 발전 효율이 저하된다. 또한, 부재의 열화는 내구성이 짧아지는 등의 결점을 초래한다. 또한, 전자 흡수 콜렉터(26) 및 그 주변부의 온도 상승이 장치 전체의 온도 상승을 초래하므로, 모바일 기기에서는 치명적인 결점이 되고, 온도가 상승하는 발전 장치의 사용 범위가 한정된다. 따라서, 운동 에너지를 보유하는 전자가 전자 흡수 콜렉터(26)에 접근할 때에는, 전자가 보유하는 운동 에너지를 감소시키고 나서 전자흡수 콜렉터(26)에 충돌시킬 필요가 있다.Electrons accelerated by the positive charge accumulated in the positive electrodes of the carrier accelerator 3 retain kinetic energy. Electrons holding kinetic energy approach the electron absorption collector 26. When the electrons collide with the electron absorption collector 26, the kinetic energy held by the electrons is released to give thermal energy to the electron absorption collector 26. The temperature of the electron absorption collector 26 rises by the heat energy supplied to the electron absorption collector 26. When the temperature of the electron absorption collector 26 rises, heat of the electron absorption collector 26 is transferred to the periphery, and the temperature of the periphery rises. The temperature rise of the electron absorption collector 26 and its periphery deteriorates the material of the electron absorption collector 26 and its periphery. When the material is deteriorated, the resistivity of the member is lowered, the leakage current is increased, and the power generation efficiency is lowered. In addition, deterioration of the member causes a defect such as shortening of durability. In addition, since the temperature rise of the electron absorption collector 26 and its periphery causes the temperature rise of the entire apparatus, it becomes a fatal drawback in mobile devices, and the use range of the power generation device in which the temperature rises is limited. Therefore, when electrons holding kinetic energy approach the electron absorption collector 26, it is necessary to reduce the kinetic energy held by the electrons and then collide with the electron absorption collector 26.

전자는 음전하를 보유한다. 쿨롱의 법칙에 의해, 음전하는 양전하와는 서로 끌어 당기지만 음전하와는 서로 반발한다. 따라서, 전자는 양전하에 접근하면 가속되고 음전하에 접근하면 감속된다. 따라서, 발전의 초기에는 핫?전자를 생성하기 위해서 전자를 양전하의 작용에 의해 가속하지만, 전자가 충분히 가속되어서 포텐셜 장벽을 돌파하고 전자 흡수 콜렉터(26)에 접근하면, 음전하의 작용에 의해 감속할 필요가 있다.The former carries a negative charge. By Coulomb's law, negative charges attract each other with positive charges, but repel each other with negative charges. Thus, the electron accelerates when it approaches positive charge and decelerates when it approaches negative charge. Therefore, in the early stages of power generation, electrons are accelerated by the action of positive charges in order to generate hot electrons, but when electrons are sufficiently accelerated to break through the potential barrier and approach the electron absorption collector 26, they are decelerated by the action of negative charges. There is a need.

운동 에너지를 보유하는 전자가 전자흡수 콜렉터(26)에 접근하는 경우에는, 그 속도를 느리게 하기 위해서 하기에 나타내는 방법을 채용한다.When electrons having kinetic energy approach the electron absorption collector 26, a method shown below is adopted to slow the speed.

(1) 감속 전극을 전자흡수 콜렉터(26)의 주변에 배치한다.(1) The deceleration electrode is arranged around the electron absorption collector 26.

(2) 전자 흡수 콜렉터(26)에 음전하가 축적되는 경우에는, 전자 흡수 콜렉터(26)에 접근하는 전자는 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적되어 있는 음전하에 의해 쿨롱의 반발력을 받는다. 따라서, 전자 흡수 콜렉터(26)에 접근하는 전자의 속도는 저하된다.(2) When negative charges accumulate in the electron absorption collector 26, electrons approaching the electron absorption collector 26 are subjected to the coulomb repulsion force by the negative charges accumulated in the electron absorption collector 26. Therefore, the speed of the electrons approaching the electron absorption collector 26 is lowered.

(3) 전자흡수 콜렉터(26)에 접근하는 전자의 속도가 저하되는 것을 목적으로 하여 전자 흡수 콜렉터(26)의 구조를 결정한다.(3) The structure of the electron absorption collector 26 is determined for the purpose of decreasing the speed of the electrons approaching the electron absorption collector 26.

상기의 3개의 감속 방법의 상세한 내용을 이하에 기술한다.The details of the above three deceleration methods are described below.

(1) 전자가 전자 흡수 콜렉터(26)에 접근하는 경우에는 도 32에 도시한 바와 같이, 전자 흡수 콜렉터(26)의 직전에 도전물(8)을 배치한다. 이것을 서프레서(25)라고 부른다. 서프레서(25)와 전자 흡수 콜렉터(26) 사이에는 절연물(8)이 배치되고, 서프레서(25)와 전자 흡수 콜렉터(26)는 전기적으로 절연된다. 전자 흡수 콜렉터(26)와 서프레서(25) 사이에 전원을 배치하고, 서프레서(25)의 전위를 전자 흡수 콜렉터(26)의 전위보다도 낮은 값으로 설정한다. 전자가 전자 흡수 콜렉터(26)에 접근하기 직전에 서프레서(25)에 축적되어 있는 음전하와 쿨롱의 반발 작용을 받는다. 따라서, 전자흡수 콜렉터(26)에 접근하는 전자가 감속된다. 운동 에너지를 보유하는 전자가 전자흡수 콜렉터(26)에 접근할 때에는, 서프레서(25)에 의해 운동 에너지의 일부가 손실되어 전자가 전자 흡수 콜렉터(26)에 충돌하는 속도가 저하되므로, 전자 흡수 콜렉터(26)에 공급되는 에너지가 적어지고, 전자 흡수 콜렉터(26)의 온도 상승이 적어진다. 또한, 전자 흡수 콜렉터(26)에 서로 충돌한 전자가 반발하여 되돌아오는 경우에는, 서프레서(25)의 음전하의 반발 작용에 의해 다시 전자 흡수 콜렉터(26)로 전자가 향하므로, 서프레서(25)는 전자의 바운드 이탈을 억제하는 효과도 발휘하고, 전자 흡수 콜렉터(26)가 전자를 수집하는 능력이 양호해진다.(1) When electrons approach the electron absorption collector 26, as shown in FIG. 32, the electrically conductive material 8 is arrange | positioned immediately before the electron absorption collector 26. As shown in FIG. This is called suppressor 25. An insulator 8 is disposed between the suppressor 25 and the electron absorption collector 26, and the suppressor 25 and the electron absorption collector 26 are electrically insulated. A power source is disposed between the electron absorption collector 26 and the suppressor 25, and the potential of the suppressor 25 is set to a value lower than the potential of the electron absorption collector 26. Immediately before the electron approaches the electron absorption collector 26, the negative charge and the coulomb action accumulated in the suppressor 25 are applied. Therefore, electrons approaching the electron absorption collector 26 are decelerated. When electrons having kinetic energy approach the electron absorption collector 26, a part of the kinetic energy is lost by the suppressor 25, and the speed at which the electrons collide with the electron absorption collector 26 is lowered. The energy supplied to the collector 26 decreases, and the temperature rise of the electron absorption collector 26 decreases. In addition, when electrons collided with the electron absorption collector 26 rebound by returning, the electrons are directed to the electron absorption collector 26 again by the negative charge repulsion of the suppressor 25, so that the suppressor 25 ) Also exerts the effect of suppressing the deviation of the bounds of electrons, and the ability of the electron absorption collector 26 to collect electrons becomes good.

(2) 전자 흡수 콜렉터(26)에 음전하를 축적하면, 뒤에서 전자 흡수 콜렉터(26)에 접근하는 전자는 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적되어 있는 음전하에 의한 쿨롱의 반발력에 의해 전자 흡수 콜렉터(26)에 접근하는 전자의 속도가 저하된다. 따라서, 전자의 충돌에 의해 전자 흡수 콜렉터(26)에 공급되는 에너지가 적어지고, 전자 흡수 콜렉터(26)의 온도 상승을 억제할 수 있다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 음전하가 축적되어 있으면 발전 전압이 높아져 전기 에너지가 커진다. 따라서, 전자 흡수 콜렉터(26)에 음전하가 잔존하면 큰 전기 에너지를 공급하는 것이 가능해지고, 전자흡수 콜렉터(26)의 온도 상승도 억제되므로, 효율이 양호한 발전 장치가 실현된다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 음전하가 항상 잔존하는 데에는 전자 흡수 콜렉터(26)에 접근시키는 전자의 수가 많아지는 장치를 제작할 필요가 있다. 즉, 전자 흡수 콜렉터(26)에 전자를 많이 공급하는 능력이 있는 구조로 한다. 또한, 필요 이상으로 전자를 전자 흡수 콜렉터(26)에 접근시키는 것은 전자의 음전하의 주변에서의 부착이 나중의 전자의 동작에 악영향을 줄 가능성이 있어, 가속하는 전자의 수를 전자 흡수 콜렉터(26)의 전위에 의존하여 제어하는 것은, 효율과 내구성이 우수한 장치를 실현하기 위해서는 필요한 조건이다.(2) When negative charges are accumulated in the electron absorption collector 26, electrons approaching the electron absorption collector 26 from the back are absorbed by the coulomb repulsive force due to negative charges accumulated in the electron absorption collector 26. The speed of electrons approaching) decreases. Therefore, the energy supplied to the electron absorption collector 26 is reduced by the collision of electrons, and the temperature rise of the electron absorption collector 26 can be suppressed. When negative charges are accumulated in the electron absorption collector 26, the power generation voltage is increased to increase the electric energy. Therefore, when a negative charge remains in the electron absorption collector 26, a large electric energy can be supplied, and since the temperature rise of the electron absorption collector 26 is also suppressed, a power generation apparatus with good efficiency is realized. In order that negative charges always remain in the electron absorption collector 26, it is necessary to manufacture a device in which the number of electrons that approach the electron absorption collector 26 increases. That is, it is set as the structure which has the ability to supply a lot of electrons to the electron absorption collector 26. Further, having electrons close to the electron absorption collector 26 more than necessary may cause adhesion around the negative charge of the electrons to adversely affect the operation of later electrons. Controlling depending on the potential of C) is a necessary condition for realizing a device having excellent efficiency and durability.

(3) 전자 흡수 콜렉터(26)에 접근하는 전자의 속도를 저하시키는 것을 목적으로 하여 전자 흡수 콜렉터(26)의 구조를 결정한다. 전자 흡수 콜렉터(26)가 평탄한 구조이면, 전자는 감속되지 않고 전자 흡수 콜렉터(26)에 서로 충돌한다. 따라서, 전자 흡수 콜렉터(26)의 표면에 가는 요철을 배치한다. 매우 가는 요철의 예로서, 전자 흡수 콜렉터(26)의 표면에 카본계의 재료를 배치하는 것은 유효한 방법이다. 매우 작은 카본계의 물질을 전자 흡수 콜렉터(26)의 표면에 배치하면, 전자가 전자 흡수 콜렉터(26)의 도전부에 접근하기 직전에 카본계의 물질에 접근한다. 카본계의 물질에 전자가 접근하면, 시간적으로 이전에 도달하고 있는 전자가 보유하는 음전하에 의해 쿨롱의 반발 작용에 의해 전자가 감속 작용을 받은 나중에 전자 흡수 콜렉터(26)에 충돌하므로, 전자 흡수 콜렉터(26)에 충돌하는 속도가 저하되고, 전자 흡수 콜렉터(26)의 온도 상승이 억제되므로, 전자 흡수 콜렉터(26)의 표면에 배치하는 카본계의 물질이 본 발명의 전계 효과 발전 장치의 내구성을 증대시키고, 발전 효율도 양호하게 하는 작용이 있다.(3) The structure of the electron absorption collector 26 is determined for the purpose of reducing the speed of the electrons approaching the electron absorption collector 26. If the electron absorption collector 26 is a flat structure, the electrons will not decelerate and collide with the electron absorption collector 26. Therefore, fine irregularities are arranged on the surface of the electron absorption collector 26. As an example of very thin irregularities, it is an effective method to arrange a carbon material on the surface of the electron absorption collector 26. When a very small carbonaceous material is disposed on the surface of the electron absorption collector 26, electrons approach the carbonaceous material immediately before approaching the conductive portion of the electron absorption collector 26. When electrons approach a carbon-based material, the electron absorption collector 26 collides with the electron absorption collector 26 after the electrons are decelerated by the coulomb's repulsive action by the negative charges retained by the electrons previously reached in time. Since the speed | rate which collides with (26) falls and the temperature rise of the electron absorption collector 26 is suppressed, the carbon-type substance arrange | positioned on the surface of the electron absorption collector 26 improves the durability of the field effect power generation device of this invention. There is an effect of increasing the power generation efficiency.

[발명의 효과 7][Effect of invention 7]

청구항 (10)에 기재한 전계 효과 발전 장치에 따르면, 상기의 청구항 (5)에 기재된 구성에 의한 작용?효과에 추가하여 전자파, 전자, 광자 등은 양자역학적으로는 파동성을 소유하므로, 이들의 파동성 에너지를 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)에 조사(照射)하면, 포텐셜 장벽 발생부(20)를 통과하는 전자의 수가 증가한다. 이 현상의 상세한 내용을 이하에 기술한다.According to the field effect power generation device described in claim (10), in addition to the action and effect by the configuration described in claim (5), electromagnetic waves, electrons, photons, and the like possess quantum mechanical wave characteristics, When the wave energy is irradiated to the carrier output material 1 and the channel forming material 2, the number of electrons passing through the potential barrier generation unit 20 increases. The details of this phenomenon are described below.

본 발명의 전계 효과 발전 현상에서는 전자 흡수 콜렉터(26)에 수집된 전자가 역방향으로 이동하는 것을 저지하기 위해서, 비가역 과정 발생부(4)를 도입할 필요가 있다. 전자가 비가역 과정 발생부(4)를 통과하기 위해서, 전자에 운동 에너지를 부여할 필요가 있다. 그를 위해서는 전자가 포텐셜 장벽 발생부(20)를 양자역학적인 터널 효과에 의해 통과시킴으로써, 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 인젝션되고, 채널 형성 물질(2)의 표면을 이동함으로써 가속될 필요가 있다. 전자와 정공이 거의 등량의 상태로 포함되어 있는 캐리어 출력 물질(1)에 전자파, 전자, 광자 등을 조사한다. 전자의 파동성을 이용함으로써 전자가 포텐셜 장벽 발생부(20)을 통과하여 이동하고, 채널 형성 물질(2)에 전자가 양호에 인젝션된다. 즉, 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)의 사이에 포텐셜 장벽 발생부(20)가 존재하는 경우에 있어서, 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 전자파, 전자, 광자 등을 조사함으로써 포텐셜 장벽 발생부(20)를 양자역학적인 터널 효과에 의해 통과함으로써, 채널 형성 물질(2)에 캐리어가 축적된다. 도 33에는 물질 중에 있는 전자의 통계적인 에너지 분포를 나타낸다. 동 도면에 따르면, 큰 에너지를 보유하는 전자의 수는 적고, 작은 에너지를 보유하는 전자의 수도 적지만, 평균치 부근의 에너지를 보유하는 전자의 수가 가장 많아지는 경향이 있다. 전자가 보유하는 에너지가 작은 경우에는 콜드?전자(cold electron)이라고 부르고, 전자가 보유하는 에너지가 큰 경우에는 핫?전자(hot electron)이라고 부른다. 도 34에는 전자가 갖는 에너지에 대한 포텐셜 장벽의 임계값을 T로 표시한다. 전자가 보유하는 에너지가 크고, 포텐셜 장벽의 임계값(T)을 넘을 수 있으면, 그것을 엘리트 전자(elite electrons)라고 부른다. 반대로, 전자가 보유하는 에너지가 작아 포텐셜 장벽의 임계값(T)을 넘을 수 없으면, 그것을 비엘리트 전자(non-elite electrons)라고 부른다. 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 엘리트 전자는 포텐셜 장벽의 임계값(T)을 넘는 것이 가능하므로 발전에 기여할 수 있지만, 비엘리트 전자는 포텐셜 장벽의 임계값(T)을 넘는 것이 불가능하므로, 발전에 기여할 수 없다. 외부로부터 물질 내의 전자에 운동 에너지를 부여하지 않는 경우에는, 물질 내의 전자의 거의 모두는 비엘리트 전자이다. 양자역학적으로 파동성을 나타내는 곳의 전자파, 전자, 광자 등을 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)에 조사함으로써, 전자에 운동 에너지를 부여하면 엘리트 전자의 수가 증가하므로, 많은 전자가 포텐셜 장벽의 임계값(T)을 넘는 것이 가능해진다.In the field effect development phenomenon of the present invention, in order to prevent the electrons collected in the electron absorption collector 26 from moving in the reverse direction, it is necessary to introduce the irreversible process generating unit 4. In order for the electrons to pass through the irreversible process generator 4, it is necessary to give the electrons kinetic energy. For this purpose, electrons are passed through the potential barrier generation unit 20 by the quantum mechanical tunnel effect, thereby injecting from the carrier output material 1 into the channel forming material 2 and moving the surface of the channel forming material 2. It needs to be accelerated. Electromagnetic waves, electrons, photons, and the like are irradiated to the carrier output material 1 containing electrons and holes in almost equal amounts. By utilizing the wave nature of the electrons, the electrons move through the potential barrier generation unit 20, and the electrons are injected into the channel forming material 2 in good condition. That is, in the case where the potential barrier generation unit 20 exists between the carrier output material 1 and the channel forming material 2, electromagnetic waves, electrons, and the like are generated from the carrier output material 1 to the channel forming material 2. Carrier is accumulated in the channel formation material 2 by passing the potential barrier generation part 20 by a quantum mechanical tunnel effect by irradiating a photon or the like. 33 shows the statistical energy distribution of electrons in the material. According to the figure, the number of electrons having a large energy is small and the number of electrons having a small energy is small, but the number of electrons having energy near the average tends to be the largest. When the energy possessed by the electron is small, it is called cold electron, and when the energy possessed by the electron is called hot electron, it is called hot electron. In Fig. 34, the threshold value of the potential barrier with respect to the energy of the electron is represented by T. If the energy possessed by the electron is large and can exceed the threshold value T of the potential barrier, it is called elite electrons. Conversely, if the energy possessed by the electron is so small that it cannot exceed the threshold value T of the potential barrier, it is called non-elite electrons. In the field effect power generation device of the present invention, the elite electrons can contribute to power generation since it is possible to exceed the threshold value T of the potential barrier, but the non-elite electrons cannot exceed the threshold value T of the potential barrier. Can not contribute. When kinetic energy is not imparted to electrons in the material from the outside, almost all of the electrons in the material are non-elite electrons. By irradiating the carrier output material 1 and the channel forming material 2 with electromagnetic waves, electrons, photons, and the like where quantum mechanical waves are exhibited, the number of elite electrons increases when the kinetic energy is given to the electrons. It becomes possible to exceed the threshold value T of the potential barrier.

전자를 전계 중에 배치하면 전계를 발생시키는 양전극에는 양의 전하가 축적되어 있으므로, 전자가 양전하에 접근하는 방향으로 이동하고, 전계를 발생하는 음전극에는 음의 전하가 축적되어 있으므로, 전자가 음전하로부터 벗어나는 방향으로 이동한다. 따라서, 전자가 전계에 의해 이동하면, 전자의 이동 속도가 증가되므로), 전자는 가속된다. 전자가 전계에 의해 가속되는 것 및 파동성 에너지의 조사의 상승 효과에 의해, 전자가 보유하는 운동 에너지가 증가하고 포텐셜 장벽의 임계값(T)을 넘을 수 있는 엘리트 전자의 수가 증가하므로 인젝션되는 전자의 수가 증가하고, 또한, 이미션되는 전자의 수도 증가한다. 그러므로, 발전에 기여하는 전자수가 증가하므로 발전량이 증가한다. When electrons are placed in an electric field, positive charges are accumulated in the positive electrode that generates the electric field, and the electrons move in a direction approaching the positive charge, and negative charges are accumulated in the negative electrode that generates the electric field. Move in the direction of Therefore, when the electron moves by the electric field, the moving speed of the electron is increased), and the electron is accelerated. The electrons injected due to the acceleration of the electrons by the electric field and the synergistic effect of the irradiation of the wave energy increase the kinetic energy possessed by the electrons and the number of elite electrons which can cross the threshold T of the potential barrier. The number of s increases and the number of electrons that are emitted also increases. Therefore, since the number of electrons contributing to power generation increases, the amount of power generation increases.

본 발명의 전계 효과 발전 장치의 특징을 이하에 기술한다. 전계의 효과에 추가하여 양자역학적으로 파동성을 나타내는 곳의 전자파, 전자, 광자 등을 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)에 조사함으로써, 출력되는 전자의 운동 에너지를 증가시키는 방법의 특징을 이하에 기술한다. 양전극에 양전하를 축적하고 음전극에 음전하를 축적하면, 양전극과 음전극의 사이에 전계가 발생한다. 양전극과 음전극 사이에는 절연물(8)을 배치한다. 절연물(8)의 임피던스는 높으므로, 양전극과 음전극의 사이에 흐르는 전류는 거의 없다. 따라서, 전계를 발생시키기 위해서 소비하는 에너지는 극히 적으므로, 엘리트 전자를 만들어 내기 위해서 소비하는 에너지가 적으므로, 발전 효율이 높은 발전을 실현할 수 있을 가능성이 있다. 본 발명의 장치에 있어서 전계 효과에 병용하여 전자파, 전자, 광자 등을 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)에 조사함으로써 발전에 기여하는 엘리트 전자의 수가 증가한다. 기판(19) 상에 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 배치하고, 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 전기적으로 접속하며, 채널 형성 물질(2)의 표면의 전면 또는 일부분에 절연물(8)을 배치하고, 절연물(8) 중에 캐리어 가속 장치(3)의 전극을 배치하고, 전원을 사용하여 캐리어 가속 장치의 전극(60)에 전압을 가함으로써 캐리어 가속 장치(3)를 구성하고, 캐리어 가속 장치(3)의 작용에 의해 채널 형성 물질(2)의 절연물(8)측의 표면에 가속 채널(9)의 일부분을 형성한다. 캐리어 가속 장치의 전극(60)에 의해 발생하는 전계 효과에 의해 캐리어 출력 물질(1) 중에 존재하는 전자가 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 캐리어 출력 물질(1)에 양자역학적으로 파동성을 나타내는 곳의 전자파, 전자, 광자 등을 조사함으로써 채널 형성 물질(2)에 인젝션되는 전자의 수가 증가한다. 채널 형성 물질(2)에 인젝션된 전자가 가속 채널(9) 중에서 가속되어 이동한다. 채널 형성 물질(2)에 양자역학적으로 파동성을 나타내는 곳의 전자파, 전자, 광자를 조사함으로써 전자는 큰 운동 에너지를 획득하므로, 고에너지 상태의 전자가 비가역 과정 발생부(4)를 양자역학적인 터널 효과에 의해 통과하는 것이 가능해져 전자가 진공 중에 이미션된다. 이미션된 전자는 가속 채널(9)의 종단부에 배치된 전자 흡수 콜렉터(26)에 수집된다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 수집된 전자는 에너지 축적기(15)의 한쪽 입력 단자에 입력되고, 캐리어 출력 물질(1) 중에 잔존하는 정공이 에너지 축적기(15)의 다른쪽 입력 단자에 입력되어, 전자와 정공이 페어를 형성하고 에너지 축적기(15)에 축적됨으로써, 시간적으로 나중에 이미션되는 전자와 정공이 가속되면서 이동하는 것이 방해받지 않게 되므로, 에너지 축적기(15)에 축적되는 에너지의 양이 많아진다. 에너지 축적기(15)가 전기적 부하(5)에 병렬적으로 접속됨으로써, 전자와 정공이 전기적 부하(5)에 공급된다. 그 결과, 전자와 정공의 발생에 의해 얻어지는 전기 에너지가 전기적 부하(5)에서 소비된다. 집적 회로 기술을 적용하면, 캐리어를 인젝션하는 장치를 제작하는 것은 용이하므로, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 종래의 발전 장치보다도 좋은 효율로 전기 에너지를 발생시키는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 전자와 정공이 모두 조기에 에너지 축적기(15)로 이동함으로써 에너지 축적기(15)에 전기 에너지를 축적할 수 있으므로, 에너지의 발생 효율이 양호해진다. 결론으로서, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 양자역학적으로 파동성을 나타내는 곳의 전자파, 전자, 광자 등을 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)에 조사하는 것 및 전계 효과의 상승 작용에 의해, 발전 효율이 양호한 전계 효과 발전 장치를 실현하는 것이 가능해 진다.The characteristics of the field effect generator of the present invention are described below. In addition to the effect of the electric field, the method of increasing the kinetic energy of the output electrons by irradiating the carrier output material 1 and the channel forming material 2 with electromagnetic waves, electrons, photons, etc., where the quantum mechanical waves are exhibited Features are described below. When a positive charge is accumulated on the positive electrode and a negative charge is accumulated on the negative electrode, an electric field is generated between the positive electrode and the negative electrode. An insulator 8 is disposed between the positive electrode and the negative electrode. Since the impedance of the insulator 8 is high, there is almost no current flowing between the positive electrode and the negative electrode. Therefore, since the energy consumed to generate an electric field is extremely small, the energy consumed to produce elite electrons is small, so that power generation with high power generation efficiency may be realized. In the apparatus of the present invention, the number of elite electrons contributing to power generation is increased by irradiating the carrier output material 1 and the channel forming material 2 with electromagnetic waves, electrons, photons and the like in combination with the field effect. The carrier output material 1 and the channel forming material 2 are disposed on the substrate 19, the carrier output material 1 and the channel forming material 2 are electrically connected, and the surface of the channel forming material 2 is provided. By placing the insulator 8 on the front or a portion of the insulator, placing the electrode of the carrier accelerator 3 in the insulator 8, and applying a voltage to the electrode 60 of the carrier accelerator using a power source, the carrier accelerator. (3), a part of the acceleration channel 9 is formed on the surface of the insulator 8 side of the channel forming material 2 by the action of the carrier accelerator 3. The electrons present in the carrier output material 1 are injected from the carrier output material 1 into the channel forming material 2 by the electric field effect generated by the electrode 60 of the carrier accelerator. The number of electrons injected into the channel forming material 2 is increased by irradiating the carrier output material 1 with electromagnetic waves, electrons, photons, and the like where quantum mechanics are exhibiting wave characteristics. Electrons injected into the channel forming material 2 accelerate and move in the acceleration channel 9. The electrons acquire a large kinetic energy by irradiating the electromagnetic wave, electrons, and photons of the channel forming material 2 with quantum mechanical waves, so that the electrons in the high energy state can cause the irreversible process generator 4 to The tunnel effect makes it possible to pass and electrons are emitted in a vacuum. The emitted electrons are collected in the electron absorption collector 26 disposed at the end of the acceleration channel 9. Electrons collected by the electron absorption collector 26 are input to one input terminal of the energy accumulator 15, and holes remaining in the carrier output material 1 are input to the other input terminal of the energy accumulator 15. Since electrons and holes form a pair and accumulate in the energy accumulator 15, the movement of the electrons and holes that are later emitted later in time is not hindered, and thus the energy accumulates in the energy accumulator 15. The amount increases. The energy accumulator 15 is connected to the electrical load 5 in parallel, whereby electrons and holes are supplied to the electrical load 5. As a result, electrical energy obtained by the generation of electrons and holes is consumed in the electrical load 5. Applying integrated circuit technology, it is easy to fabricate a device for injecting a carrier, so that the field effect power generation device of the present invention can generate electrical energy with better efficiency than a conventional power generation device. In addition, in the field effect power generation device of the present invention, since both electrons and holes move to the energy accumulator 15 at an early stage, electrical energy can be accumulated in the energy accumulator 15, so that energy generation efficiency is improved. In conclusion, in the field effect power generation device of the present invention, irradiating electromagnetic waves, electrons, photons, and the like in the quantum mechanical wave region to the carrier output material (1) and the channel forming material (2) and synergistic effect of the field effect This makes it possible to realize a field effect power generation device having good power generation efficiency.

[발명의 효과 8][Effect of Invention 8]

청구항 (11)에 기재된 전계 효과 발전 장치에 따르면, 상기의 청구항 (5)에 기재된 구성에 의한 작용?효과에 추가하여, 캐리어 입력 물질의 표면의 전면 또는 일부분에 2차 전자 방출 부재를 배치함으로써 전계 효과 발전을 양호하게 실시하는 것이 가능해진다. 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2) 중에 인젝션 된 캐리어는 캐리어 가속 장치(3)에 의해 가속됨으로써, 캐리어는 운동 에너지를 획득한다. 캐리어가 진행하는 장소를 가속 채널(9)이라고 한다. 캐리어가 전자인 예를 이하에 나타낸다. 도 35에 도시한 바와 같이, 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2) 중에 인젝션된 전자는, 채널 형성 물질(2)과 절연물(8) 사이에 있는 가속 채널(9) 내를 진행한다. N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해서 제 1 전원(31)을 사용한다. 제 1 전원(31)에 의해 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 사이에 전계가 발생하고, 전자는 절연물(8)과 채널 형성 물질(2) 사이에 있는 가속 채널(9) 내를 진행하고, 양전하가 축적된 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)의 방향으로 진행된다. 또한, 제 2 전원(32)에 의해 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)과 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 사이에 전계가 발생하고, 가속 장치의 제 3 전극(63) 하에서 가속되면서 진행한다. 가속 채널(9)의 우측에는 채널 형성 물질(2)의 표면에 요철을 설정한다. 채널 형성 물질(2)의 표면에 설치된 요철은 극히 미소한 크기이다. 제 3 전원(33)에 의해 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)과 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)의 사이에 전계가 발생하고, 캐리어인 전자가 충분히 운동 에너지를 보유하면, 채널 형성 물질(2)의 오목부 영역의 표면을 통과한다. 캐리어 가속 장치의 전극으로부터 발생하는 전계의 작용에 의해 전자의 속도는 점차 커지고 채널 형성 물질(2)의 요철 표면을 터널 효과에 의해 전위 장벽을 관통하여 통과한다. 최종적으로는 전자의 속도가 충분히 커지고, 보유하는 운동 에너지가 커지면, 동 도면에 나타내는 e와 같이 , 전자가 채널 형성 물질(2)의 표면으로부터 이탈하여 진공 중에 이미션된다. 본 발명에서는 이미션된 전자는 전자흡수 콜렉터(26)에 충돌하고 콜렉터에 흡수된다. 콜렉터에 흡수된 전자는 전기 에너지로서 이용된다.According to the field effect power generation device according to claim (11), in addition to the action and effect by the configuration described in claim (5) above, the electric field is disposed by disposing a secondary electron emission member on the front surface or a part of the surface of the carrier input material. It is possible to perform the effect generation well. The carrier injected into the channel forming material 2 from the carrier output material 1 is accelerated by the carrier acceleration device 3, whereby the carrier acquires kinetic energy. The place where the carrier proceeds is called the acceleration channel 9. The example whose carrier is an electron is shown below. As shown in FIG. 35, electrons injected into the channel forming material 2 from the carrier output material 1 travel in the acceleration channel 9 between the channel forming material 2 and the insulator 8. . The first power source 31 is used to inject electrons serving as carriers from the N-type semiconductor 11 to the P-type semiconductor 10. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator by the first power source 31, and the electrons are separated between the insulator 8 and the channel forming material 2. It progresses in the acceleration channel 9 which exists in the direction, and progresses to the direction of the 2nd electrode 62 of the carrier acceleration apparatus by which positive charge was accumulate | stored. In addition, an electric field is generated between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator by the second power supply 32, and is accelerated under the third electrode 63 of the accelerator. Proceed. On the right side of the acceleration channel 9, irregularities are set on the surface of the channel forming material 2. The unevenness provided on the surface of the channel forming material 2 is extremely small in size. If the electric field is generated between the third electrode 63 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator by the third power source 33, and the electron serving as the carrier sufficiently retains the kinetic energy, the channel is formed. Passes through the surface of the recessed area of the material 2. By the action of the electric field generated from the electrodes of the carrier accelerator, the velocity of the electrons gradually increases, and the uneven surface of the channel forming material 2 passes through the potential barrier by the tunnel effect. Finally, if the velocity of the electrons is sufficiently high and the kinetic energy held is large, as shown in e in the figure, the electrons are released from the surface of the channel forming material 2 and are emitted in vacuum. In the present invention, the emitted electrons collide with the electron absorption collector 26 and are absorbed by the collector. Electrons absorbed by the collector are used as electrical energy.

도 36에는 2차 전자 방출 부재(80)를 채널 형성 물질(2)의 볼록 영역에 배치하는 경우를 나타낸다. 동 도면에서, 제 1 전원(31)에 의해 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)의 사이에 전계가 발생하고, 전자는 절연물(8)과 채널 형성 물질(2)의 사이에 있는 가속 채널(9) 내를 진행하고, 양전하가 축적된 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)의 방향으로 가속되면서 진행한다. 또한, 제 2 전원(32)에 의해 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)과 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 사이에 전계가 발생하고, 가속 장치의 제 3 전극(63)의 바로 아래에 가속되면서 진행한다. 전계 가속에 의해 큰 운동 에너지를 보유하는 전자가 2차 전자 방출 부재(80)에 충돌하여 2차 전자를 방출한다. 2차 전자 방출 부재(80)에 충돌하는 전자를 1차 전자라고 부른다. 1차 전자와 2차 전자는 모두 제 3 전원(33)에 의해 발생하는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)과 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64) 사이의 전계에 의해 가속되어서 진행한다. 2차 전자가 채널 형성 물질(2)의 표면에 설치된 2차 전자 방출 부재(80)로부터 방출되면, 그들과 페어를 이루고 있던 정공이 채널 형성 물질(2)에 잔존하고, 그들은 채널 형성 물질(2)로부터 캐리어 출력 물질(1)에 인젝션되는 캐리어가 된다. 인젝션된 캐리어가 캐리어 가속 장치(3)에 의해 가속됨으로써, 캐리어는 큰 운동 에너지를 보유할 수 있다. 캐리어가 진행하는 경로를 가속 채널(9)이라고 한다. 도 37에 도시한 바와 같이, 캐리어인 전자는 채널 형성 물질(2)과 절연물(8)의 사이에 있는 가속 채널(9)을 진행한다. 제 1 전원(31)에 의해 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 사이에 전계가 발생하고, 전자는 채널 형성 물질(2)의 절연물(8)도(?)측의 표면을 진행하고, 양전하가 축적된 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)의 방향으로 진행된다. 전자의 속도가 충분히 커지면 전자가 보유하는 운동 에너지가 커지고, 전자가 절연물(8)과 채널 형성 물질(2) 사이에서 이미션되어 전자가 비상한다. 비상하는 전자는 2차 전자 방출재(80)에 충돌하여 다수의 2차 전자를 방출한다. 또한, 제 2 전원(32)에 의해 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)과 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)의 사이에 전계가 발생하고, 가속 장치의 제 3 전극(63)의 바로 아래에 가속하면서 진행한다. 전자의 속도가 충분히 커지면 전자가 보유하는 운동 에너지가 커지고, 비상 하는 전자가 2차 전자 방출재(80)에 충돌하여 다수의 2차 전자를 방출한다. 제 3 전원(33)에 의해 캐리어의 가속 장치의 제 3 전극(63)과 캐리어 가속 장치 제 4 전극(64) 사이에 전계가 발생하고, 캐리어인 전자가 충분히 운동 에너지를 보유하면, 비상하는 전자가 2차 전자 방출 재료(80)에 충돌하여 다수의 2차 전자를 방출한다. 이상의 과정을 계속하면, 비상하는 전자의 수가 급격하게 증가한다. 2차 전자 방출 부재(80)에 충돌하는 전자를 1차 전자라고 부른다. 1차 전자와 2차 전자는 모두 제 3 전원(33)에 의해 발생하는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)과 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64) 사이의 전계에 의해 가속되면서 진행한다. 2차 전자가 채널 형성 물질(2)의 표면에 설치된 2차 전자 방출 부재(80)로부터 방출되면, 그들과 페어를 이루고 있었던 정공이 채널 형성 물질(2)에 잔존하고, 그들은 채널 형성 물질(2)로부터 캐리어 출력 물질에 인젝션되는 캐리어가 된다. 또한, 2차 전자 방출 부재(80)는 촬상관 등에도 채용할 수 있고 있어 산화납이나 산화규소계의 물질 등이 사용된다. 전자가 2차 전자 방출 부재(80)에 충돌할 때에는 가장 2차 전자를 많이 방출하는 1차 전자의 에너지는 수백 일렉트론 볼트(electronic bolt)(eV)이다.36 shows a case where the secondary electron emission member 80 is disposed in the convex region of the channel forming material 2. In the figure, an electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator by the first power source 31, and the electrons form a channel with the insulator 8. It progresses in the acceleration channel 9 between the materials 2 and proceeds while accelerating in the direction of the second electrode 62 of the carrier accelerator in which the positive charge has accumulated. In addition, an electric field is generated between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator by the second power supply 32, and is directly below the third electrode 63 of the accelerator. Proceed with acceleration. Due to the electric field acceleration, electrons having a large kinetic energy collide with the secondary electron emission member 80 to emit secondary electrons. The electrons colliding with the secondary electron emission member 80 are called primary electrons. Both the primary electrons and the secondary electrons are accelerated by the electric field between the third electrode 63 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, which are generated by the third power source 33, and proceed. When secondary electrons are emitted from the secondary electron emission member 80 provided on the surface of the channel forming material 2, holes paired with them remain in the channel forming material 2, and they are formed in the channel forming material 2 ) Is a carrier injected into the carrier output material 1. As the injected carrier is accelerated by the carrier acceleration device 3, the carrier can hold a large kinetic energy. The path that the carrier travels is called the acceleration channel 9. As shown in FIG. 37, electrons as carriers travel through an acceleration channel 9 between the channel forming material 2 and the insulator 8. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator by the first power source 31, and the electrons are also insulated from the channel forming material 2. The surface on the (?) Side is advanced, and in the direction of the second electrode 62 of the carrier accelerator in which positive charges are accumulated. When the velocity of the electron is sufficiently high, the kinetic energy held by the electron increases, and electrons are emitted between the insulator 8 and the channel forming material 2 so that the electrons fly out. The flying electrons collide with the secondary electron emission material 80 to emit a plurality of secondary electrons. In addition, an electric field is generated between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator by the second power supply 32, and the second electrode 63 of the accelerator is directly shortened. Proceed while accelerating below. When the speed of the electrons is sufficiently high, the kinetic energy held by the electrons increases, and the flying electrons collide with the secondary electron emission material 80 to emit a plurality of secondary electrons. When the electric field is generated between the third electrode 63 of the accelerator of the carrier and the fourth electrode of the carrier accelerator by the third power source 33, and the electron serving as the carrier sufficiently retains the kinetic energy, Impinges on the secondary electron emitting material 80 to emit a plurality of secondary electrons. If the above process is continued, the number of flying electrons increases rapidly. The electrons colliding with the secondary electron emission member 80 are called primary electrons. Both primary electrons and secondary electrons progress while being accelerated by an electric field between the third electrode 63 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator generated by the third power source 33. When secondary electrons are emitted from the secondary electron emission member 80 provided on the surface of the channel forming material 2, holes paired with them remain in the channel forming material 2, and they A carrier injected into the carrier output material. In addition, the secondary electron emission member 80 can be employed in an imaging tube or the like, and a lead oxide, a silicon oxide-based material, or the like is used. When electrons collide with the secondary electron emission member 80, the energy of the primary electron which emits the most secondary electrons is hundreds of electronic bolts (eV).

캐리어인 전자가 전계에 의해 가속됨으로써 전자가 보유하는 운동 에너지가 커진다. 전자가 보유하는 운동 에너지가 커지면, 콜렉터에 많은 전자가 축적되는 경우에도 쿨롱의 반발력을 극복하여 콜렉터에 충돌하는 것이 가능해지고, 발전에 의해 발생하는 전압이 높아진다. 또한, 가속 채널(9)에 2차 전자 방출 부재(80)와 배치하고, 고속으로 진행하는 전자가 1차 전자가 되어 많은 2차 전자를 방출하면, 발전에 기여하는 전자의 수가 증가하여 발전 장치로부터 취출 가능한 전자의 수가 증가하므로, 전기적 부하(5)에 흐르게 할 수 있는 전류가 증가한다. 전압과 전류의 곱이 전력이므로, 2차 전자 방출 부재(80)를 배치함으로써 발전에 의해 얻어지는 전력이 커지고 발전 효율이 향상된다.As electrons as carriers are accelerated by the electric field, the kinetic energy held by the electrons increases. When the kinetic energy possessed by the electrons increases, even when a large amount of electrons accumulate in the collector, it is possible to overcome the coulomb's repulsive force and collide with the collector, thereby increasing the voltage generated by power generation. Further, when the secondary electron emitting member 80 is disposed in the acceleration channel 9 and the electrons traveling at high speed become the primary electrons and emit a large number of secondary electrons, the number of electrons contributing to power generation increases and the power generating device Since the number of electrons that can be taken out from the circuit increases, the current that can flow to the electrical load 5 increases. Since the product of the voltage and the current is electric power, by arranging the secondary electron emission member 80, the electric power obtained by electric power generation is increased and the electric power generation efficiency is improved.

[발명의 효과 9][Effect of Invention 9]

청구항 (12)에 기재된 전계 효과 발전 장치에 따르면, 상기의 청구항 (5)에 기재된 구성에 의한 작용?효과에 추가하여, 편향 전극 및 편향 자극을 이용하여 이미션된 전자의 궤도를 편향하는 것을 특징으로 한다. 이하에는 편향 전극을 사용하는 편향 방식의 상세한 내용을 기술한다. 캐리어 출력 물질(1)로서 N형 반도체(11)를 이용하여 채널 형성 물질(2)로서 P형 반도체(10)를 사용하는 경우를 이하에 나타낸다. 인젝션된 캐리어인 전자의 궤도가 구부러져 전자 흡수 콜렉터(26)에 수집되는 경우를 도 38에 도시한다. P형 반도체(10)와 N형 반도체(11)는 PN 접합을 형성한다. 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 N형 반도체(11)에 전기적으로 접속되고 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 N형 반도체(11) 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 캐리어인 전자가 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 인젝션 되어 가속 채널(9)내를 이동한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속되고, 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)의 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 인젝션 된 전자는 가속 채널(9) 중에서 가속된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)과 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)의 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 안에서 가속된다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)과 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)의 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 인젝션 된 전자는 가속 채널(9) 안에서 가속된다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속되고, 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)과 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)의 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 인젝션 된 전자는 가속 채널(9)안에서 가속된다. 도 39에는 본 발명의 전계 효과 발전에 있어서, 가속 채널 내에서 전자가 전계 편향을 받아서 궤도가 구부러져, 전자 흡수 콜렉터에 수집되는 경우의 표면의 개관을 나타낸다. N형 반도체(11)와 P형 반도체(10)는 PN접합을 형성한다. 동 도면에 도시한 제 1 전원(31)과 제 2 전원(32)과 제 3 전원(33)과 제 4 전원(34)과 제 5 전원(35)의 전원이 직렬 접속되어 있으므로 이들을 합성하여 전원(30)으로 나타낸다. 전원(30)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속되고 전원(30)의 음전압 단자는 N형 반도체(11)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)와 N형 반도체(11) 사이에는 전계가 발생한다. 발생한 전계에 의해 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 전자가 인젝션된다. 인젝션된 전자는 P형 반도체(10)의 표면에 있는 가속 채널(9)내를 이동한다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 축적된 양전하는 인젝션된 전자를 쿨롱의 법칙에 기초하는 인력에 의해 가까이 끌어당기므로, 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 중에서 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)의 방향으로 이동한다. 인젝션된 전자가 이동할 때에는 절연물(8) 중에 배치된 다른 가속 전극이 발생하는 전계도 기여한다. 동 도면에 도시한 바와 같이, P형 반도체(10)는 직선형상이 아니고 구부러져 있고, P형 반도체(10)의 표면을 직선적으로 이동해도 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에는 도달할 수 없고, 직선 방향으로는 절연물(8)이 배치되어 있다.According to the field effect power generation device according to claim (12), in addition to the action and effect by the configuration described in claim (5), the trajectory of the electrons that have been emitted is deflected using a deflection electrode and a deflection stimulus. It is done. Hereinafter, the details of the deflection method using the deflection electrode will be described. The case where the P type semiconductor 10 is used as the channel formation material 2 using the N type semiconductor 11 as the carrier output material 1 is shown below. 38 shows the case where the orbits of the injected carrier electrons are bent and collected by the electron absorption collector 26. The P-type semiconductor 10 and the N-type semiconductor 11 form a PN junction. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the N-type semiconductor 11, and the positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11. Electrons serving as carriers are injected from the N-type semiconductor 11 into the P-type semiconductor 10 and move in the acceleration channel 9 by the generated electric field. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator. Electrons injected by the generated electric field are accelerated in the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected. An electric field is generated between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator. Electrons injected by the generated electric field are accelerated in the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the fourth power supply 34 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Is connected. An electric field is generated between the third electrode 63 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Electrons injected by the generated electric field are accelerated in the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. Is connected. An electric field is generated between the fourth electrode 64 of the carrier accelerator and the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. Electrons injected by the generated electric field are accelerated in the acceleration channel 9. Fig. 39 shows an overview of the surface in the field effect development of the present invention when electrons are subjected to electric field deflection in the acceleration channel and the orbit is bent and collected by the electron absorption collector. The N-type semiconductor 11 and the P-type semiconductor 10 form a PN junction. Since the power supplies of the first power supply 31, the second power supply 32, the third power supply 33, the fourth power supply 34, and the fifth power supply 35 shown in the drawing are connected in series, they are synthesized. Represented by (30). The positive voltage terminal of the power supply 30 is electrically connected to the carrier accelerator fifth electrode 65, and the negative voltage terminal of the power supply 30 is electrically connected to the N-type semiconductor 11. An electric field is generated between the fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11. Electrons are injected from the N-type semiconductor 11 to the P-type semiconductor 10 by the generated electric field. The injected electrons travel in the acceleration channel 9 on the surface of the P-type semiconductor 10. Since the positive charge accumulated in the fifth electrode 65 of the carrier accelerator is attracted by the attraction force based on Coulomb's law, the injected electrons are drawn from the sixth electrode of the carrier accelerator in the acceleration channel 9. Move in the direction of (66). When the injected electrons move, the electric field generated by another acceleration electrode disposed in the insulator 8 also contributes. As shown in the figure, the P-type semiconductor 10 is not straight but bent, and even if the surface of the P-type semiconductor 10 is moved linearly, it cannot reach the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. The insulator 8 is arranged in the straight direction.

도 39에 도시한 바와 같이, 캐리어 궤도 편향 전원(90)의 양전압 단자는 캐리어 궤도 편향 양전극(91)에 전기적으로 접속되고, 캐리어 궤도 편향 전원(90)의 음전압 단자는 캐리어 궤도 편향 음전극(92)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 궤도 편향 양전극(91)과 캐리어 궤도 편향 음전극(92) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체의 표면에 인젝션된 전자의 비상 궤도를 구부린다. 그 결과로서 인젝션된 전자는 전자 흡수 콜렉터(26)의 방향으로 진행하여 최종적으로는 전자 흡수 콜렉터(26)에 수집된다.As shown in FIG. 39, the positive voltage terminal of the carrier track deflection power supply 90 is electrically connected to the carrier track deflection positive electrode 91, and the negative voltage terminal of the carrier track deflection power supply 90 is connected to the carrier track deflection negative electrode ( 92) electrically. The electric field generated between the carrier orbital deflection positive electrode 91 and the carrier orbital deflection negative electrode 92 bends an emergency trajectory of electrons injected onto the surface of the P-type semiconductor. As a result, the injected electrons proceed in the direction of the electron absorption collector 26 and are finally collected by the electron absorption collector 26.

전자 흡수 콜렉터(26)는 캐리어 축적기(15)의 음전압 단자와 전기적으로 접속되고, N형 반도체(11)는 캐리어 축적기(15)의 양전압 단자와 전기적으로 접속된다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된 전자는 캐리어 축적기(15)의 음전극에 도달한다. P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 인젝션된 정공은 캐리어 축적기(15)의 양전극에 도달한다. 그 결과로서, 캐리어 축적기(15)에는 양전하와 음전하가 축적된다. 따라서, 캐리어 축적기(15)의 양단자에 전기적 부하를 접속하면, 캐리어 축적기(15)에 축적된 정공과 전자가 전기적 부하를 경유하여 재결합한다. 그 때, 전기적 부하에 전기 에너지를 공급할 수 있다.The electron absorption collector 26 is electrically connected to the negative voltage terminal of the carrier accumulator 15, and the N-type semiconductor 11 is electrically connected to the positive voltage terminal of the carrier accumulator 15. Electrons absorbed by the electron absorption collector 26 reach the negative electrode of the carrier accumulator 15. Holes injected from the P-type semiconductor 10 into the N-type semiconductor 11 reach the positive electrodes of the carrier accumulator 15. As a result, the positive and negative charges are stored in the carrier accumulator 15. Therefore, when electrical loads are connected to both terminals of the carrier accumulator 15, holes and electrons accumulated in the carrier accumulator 15 recombine via the electrical load. At that time, electrical energy can be supplied to the electrical load.

인젝션된 캐리어인 전자의 궤도가 구부러져 콜렉터에 흡수되는 경우를 도 40에 나타낸다. P형 반도체(10)와 N형 반도체(11)는 PN접합을 형성한다. 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속되고, 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 캐리어인 전자가 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 인젝션되어 가속 채널(9) 내를 이동한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속되고, 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)과 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 내에서 가속된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)과 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)의 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 내에서 가속된다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)과 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)의 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 인젝션된 전자는 가속 채널(9)내에서 가속된다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속되고, 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)과 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)의 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 인젝션 된 전자는 가속 채널(9) 내에서 가속된다. N형 반도체(11)와 P형 반도체(10)는 PN접합을 형성한다. 제 1 전원(31)과 제 2 전원(32)과 제 3 전원(33)과 제 4 전원(34)와 제 5 전원(35)의 전원이 직렬 접속되어 있으므로, 이것들을 합성하여 전원(30)으로 표시한다. 전원(30)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)의 양전하에 의해 전계가 발생한다. 발생한 전계에 의해 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 전자가 인젝션된다. 인젝션된 전자는 P형 반도체(10)의 표면에 있는 가속 채널(9) 내를 이동한다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 축적된 양전하는 인젝션된 전자를 쿨롱의 법칙에 기초하는 인력에 의해 가까이 끌어당기므로, 인젝션 된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)의 방향으로 이동한다. 인젝션된 전자가 이동할 때는 절연물 중에 배치된 것 다른 가속 전극이 발생하는 전계도 기여한다. P형 반도체(10)는 직선 형상이 아니고 구부러져 있어, P형 반도체(10)의 표면을 직선적으로 이동해도 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에는 도달할 수 없고, 직선 방향으로는 절연물(8)이 배치되어 있다. 캐리어 궤도 편향 전원(90)의 양전압 단자는 캐리어 궤도 편향 양전극(91)에 전기적으로 접속되고, 캐리어 궤도편향 전원(90)의 음전압 단자는 캐리어 궤도 편향 음전극(92)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 궤도 편향 양전극(91)과 캐리어 궤도 편향 음전극(92)의 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체의 표면에 인젝션된 전자의 비상 궤도를 구부린다. 그 결과, 인젝션된 전자는 전자 흡수 콜렉터(26)의 방향으로 이동하고, 최종적으로는 전자 흡수 콜렉터(26)에 수집된다.40 shows the case where the orbit of the injected carrier electron is bent and absorbed by the collector. The P-type semiconductor 10 and the N-type semiconductor 11 form a PN junction. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator. Electrons serving as carriers are injected from the N-type semiconductor 11 into the P-type semiconductor 10 and move in the acceleration channel 9 by the generated electric field. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the second power source 32 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected. An electric field is generated between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator. Electrons injected by the generated electric field are accelerated in the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Is connected. An electric field is generated between the third electrode 63 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Electrons injected by the generated electric field are accelerated in the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the fourth power supply 34 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. Is connected. An electric field is generated between the fourth electrode 64 of the carrier accelerator and the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. Electrons injected by the generated electric field are accelerated in the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. Is connected. An electric field is generated between the fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. Electrons injected by the generated electric field are accelerated in the acceleration channel 9. The N-type semiconductor 11 and the P-type semiconductor 10 form a PN junction. Since the power supplies of the first power supply 31, the second power supply 32, the third power supply 33, the fourth power supply 34, and the fifth power supply 35 are connected in series, the power supply 30 is synthesized by combining them. Indicated by. The positive voltage terminal of the power supply 30 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. An electric field is generated by the positive charge of the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. Electrons are injected from the N-type semiconductor 11 to the P-type semiconductor 10 by the generated electric field. The injected electrons travel in the acceleration channel 9 on the surface of the P-type semiconductor 10. Since the positive charge accumulated in the sixth electrode 66 of the carrier accelerator is attracted by the attraction force based on Coulomb's law, the injected electrons are directed in the direction of the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. Move. When the injected electrons move, they also contribute to the electric field generated by other accelerating electrodes other than those placed in the insulator. The P-type semiconductor 10 is not straight but bent, and even if the surface of the P-type semiconductor 10 moves linearly, the P-type semiconductor 10 cannot reach the sixth electrode 66 of the carrier accelerator, and the insulator 8 ) Is arranged. The positive voltage terminal of the carrier track deflection power supply 90 is electrically connected to the carrier track deflection positive electrode 91, and the negative voltage terminal of the carrier track deflection power supply 90 is electrically connected to the carrier track deflection negative electrode 92. The electric field generated between the carrier orbital deflection positive electrode 91 and the carrier orbital deflection negative electrode 92 bends an emergency trajectory of electrons injected onto the surface of the P-type semiconductor. As a result, the injected electrons move in the direction of the electron absorption collector 26 and are finally collected by the electron absorption collector 26.

전자 흡수 콜렉터(26)는 캐리어 축적기(15)의 음전압 단자와 전기적으로 접속되고, N형 반도체(11)는 캐리어 축적기(15)의 양전압 단자와 전기적으로 접속된다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된 전자는 캐리어 축적기(15)의 음전극에 도달한다. P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 인젝션 된 정공은 캐리어 축적기(15)의 양전극에 도달한다. 그 결과, 캐리어 축적기(15)에는 양전하와 음전하가 축적된다. 따라서, 캐리어 축적기(15)의 양단자에 전기적 부하를 접속하면, 캐리어 축적기(15)에 축적된 정공과 전자가 전기적 부하를 경유하여 재결합한다. 그 때, 전기적 부하에 전기 에너지를 공급할 수 있다. 또한, 동 도면에서는 인젝션된 전자의 궤도를 구부리기 위해서 전계를 이용하지만, 전자의 비상 궤도를 구부리기 위해서는 자계를 이용하는 것도 가능하다. 인젝션된 전자의 궤도의 주변에 자석을 배치함으로써 자계를 만들고, 만들어진 자계에 의해 전자의 비상 궤도를 구부리는 방식도 본 발명에는 포함된다.The electron absorption collector 26 is electrically connected to the negative voltage terminal of the carrier accumulator 15, and the N-type semiconductor 11 is electrically connected to the positive voltage terminal of the carrier accumulator 15. Electrons absorbed by the electron absorption collector 26 reach the negative electrode of the carrier accumulator 15. Holes injected from the P-type semiconductor 10 into the N-type semiconductor 11 reach the positive electrodes of the carrier accumulator 15. As a result, positive and negative charges are accumulated in the carrier accumulator 15. Therefore, when electrical loads are connected to both terminals of the carrier accumulator 15, holes and electrons accumulated in the carrier accumulator 15 recombine via the electrical load. At that time, electrical energy can be supplied to the electrical load. In addition, although the electric field is used to bend the trajectory of the injected electron in this figure, it is also possible to use a magnetic field to bend the emergency trajectory of the electron. The present invention also includes a method of creating a magnetic field by arranging a magnet around the trajectory of injected electrons and bending the emergency trajectory of the electron by the magnetic field produced.

이하에는 편향 자극을 사용하는 편향 방식의 상세한 내용을 기술한다. 캐리어 출력 물질(1)로서 N형 반도체(11)을 사용하고, 채널 형성 물질(2)로서 P형 반도체(10)를 사용하는 경우를 이하에 나타낸다. 인젝션된 캐리어인 전자의 궤도가 구부러져 있어 전자 흡수 콜렉터(26)에 수집되는 경우를 도 41에 도시한다. P형 반도체(10)과 N형 반도체(11)는 PN접합을 형성한다. 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 N형 반도체(11)에 전기적으로 접속되고, 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 N형 반도체(11) 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 캐리어인 전자가 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 인젝션된다. 인젝션된 캐리어는 가속 채널(9) 내를 이동한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속되고, 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)의 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 내에서 가속된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)과 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)의 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 내에서 가속된다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)과 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)의 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 내에서 가속된다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속되고, 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)과 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65) 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계에 의해 인젝션 된 전자는 가속 채널(9) 내에서 가속된다.The following describes the details of the deflection scheme using the deflection stimulus. The case where the N-type semiconductor 11 is used as the carrier output material 1 and the P-type semiconductor 10 is used as the channel formation material 2 is shown below. 41 shows a case where the orbit of the injected carrier electron is bent and collected by the electron absorption collector 26. The P-type semiconductor 10 and the N-type semiconductor 11 form a PN junction. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the N-type semiconductor 11, and the positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11. Electrons serving as carriers are injected from the N-type semiconductor 11 into the P-type semiconductor 10 by the generated electric field. The injected carrier travels in the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator. Electrons injected by the generated electric field are accelerated in the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected. An electric field is generated between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator. Electrons injected by the generated electric field are accelerated in the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the fourth power supply 34 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Is connected. An electric field is generated between the third electrode 63 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Electrons injected by the generated electric field are accelerated in the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. Is connected. An electric field is generated between the fourth electrode 64 of the carrier accelerator and the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. Electrons injected by the generated electric field are accelerated in the acceleration channel 9.

도 42에는 본 발명의 전계 효과 발전에 있어서, 가속 채널 내에서 전자가 자계 편향을 받아서 궤도가 구부러져, 전자 흡수 콜렉터에 수집되는 경우의 평면도를 도시한다. N형 반도체(11)는 P형 반도체(10)와 PN접합을 형성한다. 제 1 전원(31)과 제 2 전원(32)과 제 3 전원(33)과 제 4 전원(34)과 제 5 전원(35)의 전원이 직렬 접속되어 있으므로, 이들을 합성하여 동 도면에는 전원(30)으로 표시한다. 전원(30)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속되고, 전원(30)의 음전압 단자는 N형 반도체(11)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)과 N형 반도체(11)의 사이에는 전계가 발생한다. 발생한 전계에 의해 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 전자가 인젝션된다. 인젝션 된 전자는 P형 반도체(10)의 표면에 있는 가속 채널(9) 내를 이동한다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 축적된 양전하는 인젝션된 전자를 쿨롱의 법칙에 기초하는 인력에 의해 가까이 끌어당기므로, 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)의 방향으로 이동한다. 인젝션된 전자가 이동할 때에는 절연물 중에 배치된 다른 가속 전극이 발생하는 전계도 기여한다. 동 도면에 도시한 바와 같이, P형 반도체(10)는 직선 형상이 아니고 구부러져 있고, P형 반도체(10)의 표면을 직선적으로 이동해도 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에는 도달할 수 없고, 직선 방향으로는 절연물(8)이 배치되어 있다. 도 41에 도시한 바와 같이, P형 반도체의 양측에는 캐리어 궤도 편향 N자극(93)과 캐리어 궤도 편향 S자극(94)이 배치되어 있다. 캐리어 궤도 편향 N자극(93)으로부터 출발하는 자력선은 캐리어 궤도편향 S자극(94)을 향함으로써 P형 반도체의 상하에 아래에서 위로 자계가 발생한다. 자계 내를 캐리어인 전자가 이동함으로써 전자가 이동하는 궤도가 구부러진다. 즉, 발생한 자계에 의해, 전자가 P형 반도체의 표면을 이동할 때에 로렌츠의 힘을 받아서 궤도가 구부러진다. 도 42에 도시한 바와 같이, 전자가 이동하는 궤도가 구부러져 전자 흡수 콜렉터(26)에 도달하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 수집된다. 전자 흡수 콜렉터(26)는 에너지 축적기(15)의 음전압 단자와 전기적으로 접속되고, N형 반도체(11)는 에너지 축적기(15)의 양전압 단자와 전기적으로 접속된다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된 전자는 에너지 축적기(15)의 음전극에 도달한다. P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 인젝션된 정공은 에너지 축적기(15)의 양전극에 도달한다. 그 결과, 에너지 축적기(15)에는 양전하와 음전하가 축적된다. 따라서, 에너지 축적기(15)의 양단자에 전기적 부하를 접속하면, 에너지 축적기(15)에 축적된 정공과 전자가 전기적 부하를 경유하여 재결합된다. 그 때, 전기적 부하에 전기 에너지를 공급할 수 있다.FIG. 42 shows a plan view of the case in which electrons are subjected to magnetic field deflection in the acceleration channel and the orbit is bent and collected by the electron absorption collector in the field effect development of the present invention. The N-type semiconductor 11 forms a PN junction with the P-type semiconductor 10. Since the power supplies of the first power supply 31, the second power supply 32, the third power supply 33, the fourth power supply 34, and the fifth power supply 35 are connected in series, the power supply ( 30). The positive voltage terminal of the power supply 30 is electrically connected to the carrier accelerator fifth electrode 65, and the negative voltage terminal of the power supply 30 is electrically connected to the N-type semiconductor 11. An electric field is generated between the fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11. Electrons are injected from the N-type semiconductor 11 to the P-type semiconductor 10 by the generated electric field. The injected electrons move in the acceleration channel 9 on the surface of the P-type semiconductor 10. Since the positive charge accumulated in the fifth electrode 65 of the carrier accelerator is attracted by the attraction force based on Coulomb's law, the injected electrons are directed in the direction of the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. Move. When the injected electrons move, they also contribute to the electric field generated by other accelerating electrodes disposed in the insulator. As shown in the figure, the P-type semiconductor 10 is not straight but bent, and even if the surface of the P-type semiconductor 10 is moved linearly, it cannot reach the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. The insulator 8 is arranged in the straight direction. As shown in FIG. 41, carrier orbital deflection N-pole 93 and carrier orbital deflection S-pole 94 are disposed on both sides of the P-type semiconductor. The magnetic field lines starting from the carrier orbital deflection N-pole 93 are directed toward the carrier orbital deflection S-pole 94 so that a magnetic field is generated from above and below the P-type semiconductor. As the electrons, which are carriers, move in the magnetic field, the trajectory of the electrons is bent. In other words, the generated magnetic field causes the orbit to bend under the force of Lorentz when electrons move on the surface of the P-type semiconductor. As shown in FIG. 42, the trajectory through which the electrons move is bent to reach the electron absorption collector 26 and collected by the electron absorption collector 26. The electron absorption collector 26 is electrically connected to the negative voltage terminal of the energy accumulator 15, and the N-type semiconductor 11 is electrically connected to the positive voltage terminal of the energy accumulator 15. Electrons absorbed by the electron absorption collector 26 reach the negative electrode of the energy accumulator 15. Holes injected from the P-type semiconductor 10 into the N-type semiconductor 11 reach the positive electrodes of the energy accumulator 15. As a result, the positive and negative charges are stored in the energy accumulator 15. Therefore, when electrical loads are connected to both terminals of the energy accumulator 15, holes and electrons accumulated in the energy accumulator 15 are recombined via the electrical load. At that time, electrical energy can be supplied to the electrical load.

[발명의 효과 10][Effect of invention 10]

청구항 (13)에 기재된 전계 효과 발전 장치에 따르면, 상기의 청구항 (5)에 기재된 구성에 의한 작용?효과에 추가하여, 전자 흡수 콜렉터(26)에 발생하는 열 에너지를 전기 에너지의 발생에 유효하게 이용한다. 즉, 전자 흡수 콜렉터(26)에 발생하는 열 에너지가 열전도기에 양호하게 전도되는 상태로 열전도기를 배치한다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 전자가 충돌하면, 열 에너지가 전자 흡수 콜렉터(26)에 발생한다. 발생하는 열 에너지는 열전도기에 양호하게 전달되고 열전도기의 온도가 상승한다. 열전도기는 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)과 열전도가 양호한 상태로 배치되어 있다. 열 전도기에 전달된 열 에너지가 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)에 양호하게 전도된다. 그 결과, 채널 형성 물질(2)의 온도가 상승한다. 물질의 온도가 상승하는 경우에서의 전자의 이미션에 관해서 이하에 기술한다.According to the field effect power generation device according to claim (13), in addition to the action and effect by the configuration described in claim (5), heat energy generated in the electron absorption collector 26 is effectively used for generation of electrical energy. I use it. That is, the thermal conductor is arranged in a state in which the thermal energy generated in the electron absorption collector 26 is well conducted to the thermal conductor. When electrons collide with the electron absorption collector 26, thermal energy is generated in the electron absorption collector 26. The generated heat energy is well transferred to the thermal conductor and the temperature of the thermal conductor rises. The thermal conductors are arranged in a state in which the thermal conductivity with the carrier output material 1 and the channel forming material 2 is good. The thermal energy delivered to the heat conductor is well conducted to the carrier output material 1 and the channel forming material 2. As a result, the temperature of the channel forming material 2 rises. The electron emission in the case where the temperature of the substance rises is described below.

도 43에는 참고 서적 「Electronic Engineering Principles, by John D. Ryder (Prentice-Hall, Inc.)」의 45페이지에 기재되어 있는 S.Dushman(1923)에 의해 도출된 열전자 방출의 공식이다. 동 식에서, 이미션되는 전류는 캐소드의 절대온도 (T)의 약 2승에 비례한다. 도 44에는, S.Dushman(1923)의 열 전자 방출의 공식에 기초하여 텅스텐의 경우에 특성 곡선을 산출한 전자의 이미션 특성이다. 동 도면에는 이미션되는 전자의 수가 캐소드의 절대 온도(T)에 관해서 지수함수적으로 증가하는 것을 나타낸다. 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 열 에너지가 열전도기로부터 채널 형성 물질(2)에 전도되고, 채널 형성 물질(2)의 절대 온도(T)가 상승하므로, 채널 형성 물질(2)로부터 다량의 전자가 이미션된다. 다량의 전자의 이미션에 의해 에너지 축적기(15)에 축적되는 전기 에너지가 증가한다. 이상의 에너지 순환 경로는 포지티브?피드백계를 형성하고, 시간 경과와 함께 발전량은 증가하여 각 부품의 온도가 상승한다. 따라서, 발전량 또는 부품의 온도에 제한을 설정하고, 그 제한 영역을 발전 시스템이 초과하는 경우에는 캐리어 가속 장치의 전극(60)에 공급하는 전원의 전압을 저하시킴으로써 정상 운전으로 설정할 필요가 있다. 한편, 채널 형성 물질(2)의 온도 상승은 비상 전자의 운동 에너지가 열 에너지로 변환된 결과이다. 즉, 본 발전 장치의 근원의 에너지는, 전계가 전자에 작용하는 효과에 의해 발생한다. 결론으로서, 전자의 전계 효과 가속에 의해 발생하는 에너지를 사용하여 포지티브?피드백계를 구성하면, 매우 양호하게 전기 에너지를 발생시키는 것이 가능해진다. 또한, 전계를 가함으로써 손실되는 에너지는 거의 없으므로, 본 발명의 전계 효과 발전 장치의 발전 효율은 매우 양호하다고 할 수 있다.43 is a formula of hot electron emission derived by S. Dushman (1923) described on page 45 of the reference book Electronic Engineering Principles, by John D. Ryder (Prentice-Hall, Inc.). In the equation, the current to be emitted is proportional to about two times the absolute temperature (T) of the cathode. 44 shows the emission characteristics of electrons whose characteristic curves were calculated for tungsten based on the formula of S. Dushman (1923) thermal electron emission. The figure shows that the number of electrons to be emitted increases exponentially with respect to the absolute temperature T of the cathode. In the field effect power generation device of the present invention, since thermal energy is conducted from the heat conductor to the channel forming material 2 and the absolute temperature T of the channel forming material 2 rises, a large amount of electrons are generated from the channel forming material 2. Is imitated. The electrical energy accumulated in the energy accumulator 15 is increased by the emission of a large amount of electrons. The above energy circulation path forms a positive feedback system, and the power generation amount increases with time, and the temperature of each component rises. Therefore, it is necessary to set the limit to the amount of power generation or the temperature of the part, and to set it to normal operation by lowering the voltage of the power supply supplied to the electrode 60 of the carrier accelerator when the limited area exceeds the limited area. On the other hand, the temperature rise of the channel forming material 2 is a result of the conversion of the kinetic energy of the emergency electrons into thermal energy. That is, the energy of the source of this power generator is generated by the effect that an electric field acts on an electron. In conclusion, if a positive feedback system is constructed using energy generated by the acceleration of the field effect of electrons, it is possible to generate electrical energy very well. In addition, since there is little energy lost by applying an electric field, the power generation efficiency of the field effect generator of the present invention can be said to be very good.

[발명의 효과 11][Effect of invention 11]

청구항 (14)에 기재된 전계 효과 발전 장치에 따르면, 상기의 청구항 (5)에 기재된 구성에 의한 작용?효과에 추가하여, 캐리어 입력 물질로서 탄소계 물질을 사용하고, 탄소계 물질의 표면에 서브?나노미터 물질을 배치함으로써 효율이 양호한 발전 장치를 구성하는 것이 가능해진다. 채널 형성 물질(2)의 표면에 서브?나노미터 크기의 요철을 설정하는 경우를 이하에 기술한다. 도 45에는 채널 형성 물질(2)로서 탄소계의 재료를 이용하는 경우를 나타낸다. 동 도면에서, 기판(19)의 윗표면에 탄소계 물질(76)을 배치하고, 그 윗 표면에 서브?나노미터 물질(75)을 배치한다. 탄소계 물질(76)로서 그라펜 및 그래파이트 등이 있다. 서브?나노미터 물질(75)의 구체적인 예로서 이산화루테늄 등이 있다. 탄소계 물질(76)과 서브?나노미터 물질(75)을 확대하여 도 46에 도시한다. 4산화루테늄과 탄소계 물질이 반응함으로써 탄소계 물질(76)의 표면에 서브?나노미터 물질(75)인 이산화루테늄이 퇴적된다. 이산화루테늄의 크기는 1나노미터 이하의 크기이므로, 채널 형성 물질(2)에 인젝션된 전자가 서브?나노미터 물질(75) 사이를 비상하면서 가속되어서 진행한다. 서브?나노미터 물질(75)을 사용함으로써 전계의 집중 효과가 현저하게 발휘되므로, 이미션되는 전자의 수가 증가하고, 본 발명의 전계 효과 발전 장치의 효율이 향상된다.According to the field effect power generation device according to claim (14), in addition to the action and effect by the configuration described in claim (5) above, a carbon-based material is used as a carrier input material, and a sub-? By arranging nanometer materials, it is possible to construct a power generation device with good efficiency. The case where sub-nanometer size irregularities are set on the surface of the channel forming material 2 is described below. 45 shows a case where a carbon-based material is used as the channel forming material 2. In the figure, the carbon-based material 76 is disposed on the upper surface of the substrate 19, and the sub-nanometer material 75 is disposed on the upper surface. Examples of the carbonaceous material 76 include graphene, graphite, and the like. Specific examples of the sub-nanometer material 75 include ruthenium dioxide and the like. The carbonaceous material 76 and the sub-nanometer material 75 are enlarged in FIG. 46. When ruthenium tetraoxide and the carbon-based material react, ruthenium dioxide, which is a sub-nanometer material 75, is deposited on the surface of the carbon-based material 76. Since the size of ruthenium dioxide is less than 1 nanometer, electrons injected into the channel forming material 2 accelerate and progress while flying between the sub-nanometer materials 75. By using the sub-nanometer material 75, the concentration effect of the electric field is remarkably exhibited, so that the number of electrons to be emitted is increased and the efficiency of the field effect generator of the present invention is improved.

[발명의 효과 12][Effect of Invention 12]

청구항 (15)에 기재된 전계 효과 발전 장치에 따르면, 상기의 청구항 (5)에 기재된 구성에 의한 작용?효과에 추가하여, 캐리어 가속 장치에 사용하는 전원의 전압을 조정함으로써 출력 전압을 제어할 수 있으므로, 온도 상승이 억제되어 내구성이 있는 장치를 개발하는 것이 가능해진다. 도 47에는 스위칭에 의해 출력 전압을 제어하는 방식의 전계 효과 발전 장치의 단면을 도시한다. 동 도면에서, 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 모드(1)의 개시 스위치(101)를 통하여 캐리어 출력 물질(1)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 입출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)을 사용한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속되고, 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속되고, 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다.According to the field effect power generation device according to claim (15), in addition to the action and effect by the configuration described in claim (5), the output voltage can be controlled by adjusting the voltage of the power supply used in the carrier accelerator. As a result, the rise in temperature is suppressed and it becomes possible to develop a durable device. Fig. 47 is a sectional view of the field effect power generation device in which the output voltage is controlled by switching. In the figure, the positive voltage terminal of the first power supply 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the carrier output material 1 via the start switch 101 of the mode 1. A first power source 31 is used to inject electrons that are carriers from the carrier input and output material 1 into the channel forming material 2. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the second power source 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Is connected.

전계 효과 발전의 모드(1)에서는 모드(1)의 개시 스위치(101)가 도통 상태이며, 모드(2)의 개시 스위치(102)가 비도통 상태이다. 제 1 단째의 이미터(105)의 주변을 확대하고, 도 48에 도시한다. 양전압이 가해지는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 음전압이 가해지는 캐리어 출력 물질(1) 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계의 작용에 의해 캐리어 출력 물질(1)로부터 캐리어인 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 그 때에는 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2) 사이에 있는 포텐셜 장벽은 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 캐리어 출력 물질(1)의 사이에 발생하는 전계에 의해 터널 효과에 의해 전자가 관통하여 통과한다. 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 안에서 채널 형성 물질(2)의 표면을 이동한다. 채널 형성 물질(2)의 선단의 곡률 반경은 충분히 작은 것으로 한다. 채널 형성 물질(2)의 예로서 카본?나노 튜브, 카본?월 및 그라펜 등이 있다. 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)은 전기적으로 접속된다. 그러나, 채널 형성 물질(2)이 카본계의 물질일 경우에는, 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 전기적으로 접속하기 위해서는 특수한 접착 방법을 적용할 필요가 있다. 즉, 캐리어 출력 물질(1)의 예로서 티타늄을 사용하면, 1100℃ 위에서 카본계의 채널 형성 물질(2)과 양호하게 전기적인 접속이 실시된다. 본 발명의 피드백 방식의 전계 전자 발전 장치에서는 캐리어 출력 물질(1)이 가열되어 고온이 되므로, 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 고온 상태로 전기적으로 접속함으로써 양호한 발전 효율을 얻을 수 있다.In the mode 1 of the field effect generation, the start switch 101 of the mode 1 is in a conducting state, and the start switch 102 of the mode 2 is in a non conducting state. The periphery of the emitter 105 of the first stage is enlarged and shown in FIG. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier acceleration device to which the positive voltage is applied and the carrier output material 1 to which the negative voltage is applied, and electrons which are carriers from the carrier output material 1 by the action of the electric field. Is injected into the channel forming material 2. At that time, the potential barrier between the carrier output material 1 and the channel forming material 2 is caused by the tunnel effect by an electric field generated between the first electrode 61 and the carrier output material 1 of the carrier accelerator. Electrons pass through. The injected electrons move the surface of the channel forming material 2 in the acceleration channel 9. The radius of curvature of the tip of the channel forming material 2 is assumed to be sufficiently small. Examples of the channel forming material 2 include carbon nanotubes, carbon wall and graphene. The carrier output material 1 and the channel forming material 2 are electrically connected. However, when the channel forming material 2 is a carbon-based material, it is necessary to apply a special bonding method in order to electrically connect the carrier output material 1 and the channel forming material 2. That is, when titanium is used as an example of the carrier output material 1, the electrical connection is favorably performed with the carbon-based channel forming material 2 at 1100 ° C. In the feedback electric field electric generator of the present invention, since the carrier output material 1 is heated to a high temperature, a good power generation efficiency can be obtained by electrically connecting the carrier output material 1 and the channel forming material 2 to a high temperature state. Can be.

채널 형성 물질(2) 중에 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)으로부터 발생하는 전계에 의해 가속 채널(9)에서 가속되어, 전자의 운동 에너지가 커진다. 큰 운동 에너지를 보유하는 전자가 비가역 과정 발생부(4)에 도달하여 채널 형성 물질(2)로부터 이미션된다. 이때, 채널 형성 물질(2)과 진공의 사이에 있는 일 함수에 상당하는 포텐셜 장벽은, 발생하는 전계에 의해 터널 효과에 기초하여 관통해서 통과하여 전자가 진공중에 이미션된다.Electrons injected into the channel forming material 2 are accelerated in the acceleration channel 9 by an electric field generated from the first electrode 61 of the carrier accelerator, so that the kinetic energy of the electrons is increased. Electrons having a large kinetic energy arrive at the irreversible process generator 4 and are emitted from the channel forming material 2. At this time, a potential barrier corresponding to the work function between the channel forming material 2 and the vacuum passes through the generated electric field based on the tunnel effect, and electrons are emitted in the vacuum.

전계 효과 발전 장치의 형상은 원통형이므로, 캐리어인 전자는 축대칭의 힘을 받아 축의 방향으로 진행하며, 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)에 충돌하고 그것에 흡수된다. 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)에 흡수된 전자는 모드 1의 에너지 축적기(115)로 이동한다. 한편, 캐리어인 전자를 출력한 제 1 단째의 이미터(105)에는 양전하를 보유하는 정공이 잔존한다. 정공은 모드 1의 에너지 축적기(115)로 이동하고, 그곳에서 전자와 정공이 다이폴을 형성한다. 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)에 도달하는 전자는 모드 1의 에너지 축적기(115)로 이동하고, 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)에는 전자가 거의 잔존하지 않으므로, 후속하여 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)에 접근하는 전자의 진로를 방해하는 일은 거의 없다. 즉, 모드(1)의 에너지 축적기(115)에서 전자와 정공이 다이폴을 형성하므로, 전자가 보유하는 음전하가 후속의 전자의 이동 방향에 영향을 미치는 일은 거의 없다. 정공도 제 1 단째의 이미터(105)로부터 모드 1의 에너지 축적기(115)로 이동하고, 거기에서 전자와 정공이 다이폴을 형성하므로, 정공이 보유하는 양전하가 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)로 이동하는 전자의 움직임을 방해하는 일도 거의 없어지고, 양호한 발전이 실시되는 것이 본 발명의 발전 장치의 특징이다. 선행하는 발전 장치에서는 전자와 정공이 원래의 물질에 잔존하고 후속의 캐리어의 움직임을 방해하므로, 고효율의 발전을 실현하기 곤란했다.Since the field effect power generation device is cylindrical in shape, electrons as carriers travel in the direction of the axis under the force of axis symmetry, impinging on and absorbing the electron absorption collector 127 in the first stage. Electrons absorbed by the electron absorption collector 127 in the first stage move to the energy accumulator 115 of the mode 1. On the other hand, holes retaining positive charges remain in the emitter 105 of the first stage that outputs electrons as carriers. The holes move to the energy accumulator 115 in mode 1, where electrons and holes form a dipole. The electrons reaching the electron absorption collector 127 of the first stage move to the energy accumulator 115 of the mode 1, and since electrons hardly remain in the electron absorption collector 127 of the first stage, the first The path of electrons approaching the electron-absorbing collector 127 of the stage is hardly disturbed. That is, since electrons and holes form a dipole in the energy accumulator 115 of the mode 1, the negative charge retained by the electrons hardly affects the direction of movement of the subsequent electrons. The hole also moves from the emitter 105 in the first stage to the energy accumulator 115 in mode 1, where the electrons and holes form a dipole, so that the positive charge held by the hole is channeled from the carrier output material 1 It is a feature of the power generation device of the present invention that the movement of electrons moving to the forming material 2 is hardly prevented and good power generation is performed. In the preceding power generation device, since electrons and holes remain in the original material and obstruct the movement of subsequent carriers, it is difficult to realize high efficiency power generation.

이미션된 전자가 가속되어 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)에 충돌하므로, 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)의 온도가 상승한다. 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)의 열 에너지는 모드 1의 열전도기(120)를 경유하여 제 2 단째의 이미터(106)에 전도되어, 제 2 단째의 이미터(106)의 온도가 상승한다. 제 2 단째의 이미터(106)의 온도가 상승함으로써, 제 2 단째의 이미터(106) 중에 있는 전자가 보유하는 운동 에너지가 커진다.The emitted electrons are accelerated and collide with the electron absorption collector 127 in the first stage, so that the temperature of the electron absorption collector 127 in the first stage increases. The heat energy of the electron absorption collector 127 of the first stage is conducted to the emitter 106 of the second stage via the heat conductor 120 of the mode 1, so that the temperature of the emitter 106 of the second stage is To rise. As the temperature of the emitter 106 in the second stage increases, the kinetic energy held by the electrons in the emitter 106 in the second stage increases.

전계 효과 발전의 모드 2에서는 모드 1의 개시 스위치(101)가 비도통 상태이며, 모드 2의 개시 스위치(102)가 도통 상태이다. 도 47에서 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 모드 2의 개시 스위치(102)를 통하여 캐리어 출력 물질(1)에 전기적으로 접속된다. 제 6 전원(36)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속되고, 제 6 전원(36)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속된다. 제 7 전원(37)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속되고, 제 7 전원(37)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속된다. 제 8 전원(38)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속되고, 제 8 전원(38)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 전기적으로 접속된다.In mode 2 of the field effect generation, the start switch 101 of mode 1 is in a non-conductive state, and the start switch 102 of mode 2 is in a conductive state. In FIG. 47, the positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the carrier output material 1 via the initiation switch 102 of the mode 2. The negative voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the eighth power source 38 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the eighth power source 38 is electrically connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator. Is connected.

제 2 단째의 이미터(106)의 주변을 확대하여 도 48에 도시한다. 양전압이 가해지는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)과 음전압이 가해지는 캐리어 출력 물질(1)의 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계의 작용에 의해 캐리어 출력 물질(1)로부터 캐리어인 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 그 때에는 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2) 사이에 있는 포텐셜 장벽은, 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)과 캐리어 출력 물질(1) 사이에 발생하는 전계에 의해 터널 효과에 의해 전자가 관통하여 통과한다. 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 내를 이동한다. 채널 형성 물질(2)의 선단의 곡률 반경은 충분히 작은 것으로 한다. 채널 형성 물질(2)의 예로서 카본?나노 튜브, 카본?월 및 그라펜 등이 있다. 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)은 전기적으로 접속된다. 그러나, 채널 형성 물질(2)이 카본계의 물질인 경우에는, 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 전기적으로 접속하기 위해서 특수한 접착 방법을 적용할 필요가 있다. 즉, 고온의 티타늄과 카본계의 물질을 사용함으로써 양호하게 전기적 접속을 실현하는 것은 구체예의 하나이다. 채널 형성 물질(2)에 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 전극으로부터 발생하는 전계에 의해 가속 채널(9)에서 가속되어 전자의 운동 에너지가 커진다. 큰 운동 에너지를 보유하는 전자가 비가역 과정 발생부(4)에 도달하고, 채널 형성 물질(2)로부터 이미션된다. 이 때, 채널 형성 물질(2)과 진공의 사이에 있는 일 함수에 상당하는 포텐셜 장벽은 발생하는 전계에 의해 터널 효과에 기초하여 관통하여 통과하고 전자가 진공 중에 이미션된다.The periphery of the emitter 106 of the second stage is enlarged and shown in FIG. An electric field is generated between the fifth electrode 65 of the carrier acceleration device to which the positive voltage is applied and the carrier output material 1 to which the negative voltage is applied. Electrons are injected into the channel forming material 2. At that time, the potential barrier between the carrier output material 1 and the channel forming material 2 is caused by the tunnel effect by an electric field generated between the fifth electrode 65 and the carrier output material 1 of the carrier accelerator. Electrons pass through. The injected electrons move in the acceleration channel 9. The radius of curvature of the tip of the channel forming material 2 is assumed to be sufficiently small. Examples of the channel forming material 2 include carbon nanotubes, carbon wall and graphene. The carrier output material 1 and the channel forming material 2 are electrically connected. However, when the channel forming material 2 is a carbon material, it is necessary to apply a special bonding method in order to electrically connect the carrier output material 1 and the channel forming material 2. That is, it is one of the specific examples to realize good electrical connection by using high temperature titanium and carbon-based materials. The electrons injected into the channel forming material 2 are accelerated in the acceleration channel 9 by the electric field generated from the electrodes of the carrier accelerator, so that the kinetic energy of the electrons is increased. Electrons having a large kinetic energy arrive at the irreversible process generator 4 and are emitted from the channel forming material 2. At this time, the potential barrier corresponding to the work function between the channel forming material 2 and the vacuum passes through the generated electric field based on the tunnel effect and electrons are emitted in the vacuum.

전계 효과 발전 장치의 형상은 원통형이므로, 캐리어인 전자는 축대칭의 힘을 받아 축의 방향으로 진행하고, 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)에 충돌하고 그것에 흡수된다. 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)에 흡수된 전자는 모드 2의 에너지 축적기(116)로 이동한다. 한편, 캐리어인 전자를 출력하는 제 2 단째의 이미터(106)에는 양전하를 보유하는 정공이 잔존한다. 정공은 모드 2의 에너지 축적기(116)로 이동하고, 거기에서 전자와 정공이 다이폴을 형성한다. 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)에 도달하는 전자는 모드 2의 에너지 축적기(116)로 이동하고 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)에는 전자가 거의 잔존하지 않으므로, 후속하여 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)에 접근하는 전자의 진로를 방해하는 일은 거의 없다. 즉, 모드 2의 에너지 축적기(116)에서 전자와 정공이 다이폴을 형성하므로, 전자가 보유하는 음전하가 후속의 전자의 이동 방향에 영향을 미치는 일은 거의 없다. 정공도 캐리어 출력 물질(1)로 모드 2의 에너지 축적기(116)로 이동하고, 거기에서 전자와 정공이 다이폴을 형성하므로, 정공이 보유하는 양전하가 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)로 이동할 때에, 전자의 움직임을 방해하는 일도 거의 없어지고, 양호한 발전이 실시되는 것이 본 발명의 발전 장치의 특징이다. 선행하는 발전 장치에서는 전자와 정공이 원래의 물질에 잔존하고 후속의 캐리어의 움직임을 방해하므로, 고효율의 발전을 실현하기 곤란했다. 이미션된 전자가 가속되어 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)에 충돌하므로, 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)의 온도가 상승한다. 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)의 열 에너지는 모드 2의 열전도기(121)를 경유하여 제 1 단째의 이미터(105)에 전도되고, 제 1단째의 이미터(105)의 온도가 상승한다. 제 1 단째의 이미터(105)의 온도가 상승함으로써, 제 1 단째의 이미터(105) 중에 있는 전자가 보유하는 운동 에너지가 커진다. 따라서, 다시 모드 1이 개시되면, 제 1 단째의 이미터(105)에 있는 전자가 보유하는 운동 에너지가 크므로, 이미션되는 전자의 수가 많아진다. 전계 효과 발전의 모드 1과 모드 2를 교대로 반복하여 실시함으로써, 제 1 단째의 이미터와 제 2 단째의 이미터의 온도가 점차 상승하여 이미션되는 전자의 수가 증가한다. 따라서, 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서는 시간 경과와 함께 발전량이 증가한다. 또한, 모드 1의 개시 스위치(101)와 모드 2의 개시 스위치(102)를 개폐함으로써 이미션되는 전자의 수가 제어되므로, 장치 전체의 온도 상승이 억제된다. 그 결과, 스위칭에 의해 출력 전압을 제어하는 방식을 채용하여 열 에너지의 피드백을 실시하면, 전계 효과 발전 장치는 내구성이 있어 발전 효율이 양호해진다.Since the field effect power generation device has a cylindrical shape, electrons serving as carriers travel in the direction of the axis under the force of axis symmetry, impinge on and are absorbed by the electron absorption collector 128 in the second stage. The electrons absorbed by the electron absorption collector 128 of the second stage move to the energy accumulator 116 of the mode 2. On the other hand, holes retaining positive charges remain in the emitter 106 of the second stage that outputs electrons as carriers. The holes move to the energy accumulator 116 in mode 2, where electrons and holes form a dipole. The electrons reaching the electron absorption collector 128 of the second stage move to the energy accumulator 116 of the mode 2, and since electrons hardly remain in the electron absorption collector 128 of the second stage, subsequent electrons of the second stage There is little disturbance of the path of electrons approaching the electron absorption collector 128. That is, since electrons and holes form a dipole in the energy accumulator 116 of mode 2, the negative charge retained by the electrons hardly affects the direction of movement of the subsequent electrons. Since the hole also moves to the energy accumulator 116 in mode 2 to the carrier output material 1, where electrons and holes form a dipole, the positive charge retained by the holes is transferred from the carrier output material 1 to the channel forming material ( When moving to 2), there is almost no disturbance of the movement of the electrons, and it is a feature of the power generation device of the present invention that good power generation is performed. In the preceding power generation device, since electrons and holes remain in the original material and obstruct the movement of subsequent carriers, it is difficult to realize high efficiency power generation. The emitted electrons are accelerated and collide with the electron absorption collector 128 of the second stage, so that the temperature of the electron absorption collector 128 of the second stage increases. The heat energy of the electron absorption collector 128 of the second stage is conducted to the emitter 105 of the first stage via the heat conductor 121 of the mode 2, and the temperature of the emitter 105 of the first stage is To rise. As the temperature of the emitter 105 in the first stage increases, the kinetic energy held by the electrons in the emitter 105 in the first stage increases. Therefore, when mode 1 starts again, since the kinetic energy possessed by the electrons in the emitter 105 of the first stage is large, the number of electrons to be emitted increases. By alternately repeating Mode 1 and Mode 2 of the field effect generation, the temperature of the emitter of the first stage and the emitter of the second stage gradually rises to increase the number of electrons that are emitted. Therefore, in the field effect generator of the present invention, the amount of power generation increases with time. In addition, since the number of electrons to be emitted is controlled by opening and closing the start switch 101 of mode 1 and the start switch 102 of mode 2, the temperature rise of the entire apparatus is suppressed. As a result, by adopting a method of controlling the output voltage by switching and giving feedback of the thermal energy, the field effect generator is durable and the power generation efficiency is improved.

도 1은 물질 내에 양전하와 음전하가 존재하는 경우를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 전원의 양전압 단자와 전원의 음전압 단자를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 전원 양전압 단자와 전원 음전압 단자의 사이에 절연물이 존재하는 경우를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 전원 양전압 단자와 전원 음전압 단자에 에너지 축적기를 접속하는 경우를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 에너지 축적기과 병렬로 전기적 부하를 접속하는 경우를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 출력 물질과 채널 형성 물질을 전기적으로 접속하고, 채널 형성 물질을 캐리어 출력 물질과 전자 흡수 콜렉터 사이에 배치하는 경우를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 출력 물질과 채널 형성 물질 사이에 있는 포텐셜 장벽 발생부 및 채널 형성 물질의 경계에 있는 비가역과정 발생부를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 채널 형성 물질의 표면에 있는 가속 채널을 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 채널 형성 물질의 표면에 있어서 캐리어가 슬라이딩하여 이동하는 경우를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 채널 형성 물질로부터 전자가 이미션을 실시하는 경우를 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 전계 효과 발전 장치의 블럭도,
도 12는 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 가속 장치의 내부의 블럭도를 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 에너지 축적기를 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 에너지 축적기의 입력 모드를 도시한 도면,
도 15는 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 에너지 축적기의 출력 모드를 도시한 도면,
도 16은 모노폴의 구체 예를 도시한 도면,
도 17은 양전하와 음전하에 의해 구성되는 다이폴을 도시한 도면,
도 18은 양전하 축적 도체와 음전하 축적 도체 중에 다이폴이 형성되는 경우를 도시한 도면,
도 19는 다이폴에 전자가 접근하는 경우를 도시한 도면,
도 20은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 가속 장치가 복수개의 전극에 의해 구성되는 경우를 도시한 도면,
도 21은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 채널 형성 물질과 절연물의 사이에 가속 채널이 형성되는 경우를 도시한 도면,
도 22는 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 출력 물질과 채널 형성 물질의 근방에서의 캐리어의 동작을 도시한 도면,
도 23은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 채널 형성 물질이 P형 반도체인 경우에서의 절연물 중의 2개의 캐리어 가속 장치의 전극을 도시한 도면,
도 24는 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서, 캐리어 가속 장치의 제 1 전극과 캐리어 가속 장치의 제 2 전극에 의해 형성되는 전기력선,
도 25는 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 출력 물질과 채널 형성 물질의 사이에 존재하는 포텐셜 장벽 발생부가 있는 경우를 도시한 도면,
도 26은 양자역학적인 터널 효과에 의해 캐리어 출력 물질로부터 채널 형성 물질로 전자가 통과하는 경우를 도시한 도면,
도 27은 캐리어 출력 물질에 양전하가 축적되고, 채널 형성 물질에 음전하가 축적되는 경우를 도시한 도면,
도 28은 가역적인 현상이고, 채널 형성 물질로부터 캐리어 출력 물질로 전자가 되돌아가는 경우를 도시한 도면,
도 29는 전자가 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통하여 통과하는 경우를 도시한 도면,
도 30은 전자가 열 전자 방출에 의해 포텐셜 장벽을 넘어서 이미션되는 경우를 도시한 도면,
도 31은 강전계에 의해 포텐셜 장벽의 두께가 얇아지고, 양자역학적인 터널 효과에 의해 전자가 관통하여 통과하는 경우를 도시한 도면,
도 32는 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서, 비상하는 전자가 서프레서 전극을 통과하여 전자 흡수 콜렉터에 접근하는 경우를 도시한 도면,
도 33은 물질 중에 있는 전자의 통계적인 에너지 분포를 도시한 도면,
도 34는 전자의 포텐셜 장벽에 대응하는 에너지의 임계값을 T로 나타낸 도면,
도 35는 본 발명의 전계 전자 발전에서 채널 형성 물질과 절연물의 경계에 출현하는 가속 채널을 도시한 도면,
도 36은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 채널 형성 물질의 볼록 영역에 2차 전자 방출 부재를 배치하고 전자가 이미션되는 경우를 도시한 도면,
도 37은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 캐리어인 전자가 가속 채널 내에서 2차 전자 방출 부재에 충돌하면서 진행하는 경우를 도시한 도면,
도 38은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 캐리어인 전자가 가속 채널 내에서 그 비상 궤도가 구부러져 진행하는 경우를 도시한 도면,
도 39는 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 가속 채널 내에서 전자가 전계 편향을 받아 궤도가 구부러져, 전자 흡수 콜렉터에 수집되는 경우의 평면도,
도 40은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 전자가 전계 편향을 받아서 가속 채널 내를 이동하고, 전자 흡수 콜렉터에 수집되는 경우의 평면도,
도 41은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 전자가 자계 편향을 받아서 가속 채널 내를 이동하고, 전자 흡수 콜렉터에 수집되는 경우를 도시한 도면,
도 42는 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 가속 채널 내에서 전자가 자계 편향을 받아서 궤도가 구부러져, 전자 흡수 콜렉터에 수집되는 경우의 평면도,
도 43은 S.Dushman에 의해 도출된 열 전자 방출의 공식을 도시한 도면,
도 44는 열 전자 방출의 공식에 기초하여 산출된 텅스텐의 전자 이미션 특성을 도시한 도면,
도 45는 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 채널 형성 물질로서 탄소계의 재료를 이용하는 경우를 도시한 도면,
도 46은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 채널 형성 물질로서 탄소계 물질과 서브?나노미터 물질을 확대하여 도시한 도면,
도 47은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 스위칭 방식에 의해 출력 전압을 제어하는 장치의 단면을 도시한 도면,
도 48은 본 발명의 전계 효과 발전 장치에서 제 1 단째의 이미터의 주변을 확대하여 도시한 도면,
도 49는 본 발명의 제 1 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 출력 물질로서 N형 반도체를 채용하고, 채널 형성 물질로서 P형 반도체를 사용하는 경우의 단면도,
도 50은 본 발명의 제 2 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 2단 캐스케이드?피드백 방식을 적용하는 경우의 단면도,
도 51은 본 발명의 제 2 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 2단 캐스케이드?피드백 방식을 적용하는 경우의 외관도의 일부를 도시한 도면,
도 52는 본 발명의 제 2 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에 2단 캐스케이드?피드백 방식을 적용하는 경우에서, 제 1 단째의 캐리어 출력 물질의 주변의 단면도,
도 53은 본 발명의 제 2 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에 2단 캐스케이드?피드백 방식을 적용하는 경우에서 제 2 단째의 캐리어 출력 물질의 주변의 단면도,
도 54는 본 발명의 제 2 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에 2단 캐스케이드?피드백 방식을 적용하는 경우에서, 귀로의 제 1 단째의 캐리어 출력 물질의 주변의 단면도,
도 55는 본 발명의 제 2 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에 2단 캐스케이드?피드백 방식을 적용하는 경우에서, 귀로의 제 2 단째 캐리어 출력 물질의 주변의 단면도,
도 56은 본 발명의 제 2 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에 2단 캐스케이드?피드백 방식을 적용하는 예에서, 열전도기를 사용하는 경우의 단면도,
도 57은 본 발명의 제 3 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 3단 캐스케이드 방식을 채용하는 경우의 단면도,
도 58은 본 발명의 제 3 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 3단 캐스케이드 방식을 채용하는 경우에 제 3 단째의 캐리어 출력 물질의 주변의 단면도,
도 59는 본 발명의 제 4 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 가속 장치로서 4개의 전극을 채용하는 경우의 단면도,
도 60은 본 발명의 제 4 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 출력 물질의 주변을 확대한 단면도,
도 61은 본 발명의 제 5 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 교호(交互) 발전 방식을 채용하는 경우에 모드 0의 상태에서의 단면도,
도 62는 본 발명의 제 5 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 교호 발전 방식을 채용하는 경우에 모드 1의 상태에서의 단면도,
도 63은 본 발명의 제 5 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 교호 발전 방식을 채용하는 경우에 모드 2의 상태에서의 단면도,
도 64는 본 발명의 제 5 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 교호 발전 방식을 채용하는 경우에 모드 1의 상태에서의 외관도,
도 65는 본 발명의 제 6 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 출력 물질로서 N형 반도체를 사용하고, 채널 형성 물질로서 P형 반도체를 사용하는 경우의 단면도,
도 66은 본 발명의 제 7 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 출력 물질로서 N형 반도체를 사용하고, 채널 형성 물질로서 P형 반도체를 사용하는 경우의 단면도,
도 67은 본 발명의 제 8 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 출력 물질로서 N형 반도체를 사용하고, 채널 형성 물질로서 P형 반도체를 사용하는 경우의 단면도,
도 68은 본 발명의 제 9 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 캐리어로서 정공과 전자를 모두 사용하고, 전극을 절연하는 경우의 단면도,
도 69는 본 발명의 제 9 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 캐리어로서 정공과 전자를 모두 사용하고, 전극을 절연하지 않는 경우의 단면도,
도 70은 본 발명의 제 9 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 캐리어로서 정공과 전자를 모두 사용하고, 채널 형성 물질에 경사가 있는 경우의 단면도,
도 71은 본 발명의 제 9 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 캐리어로서 정공과 전자를 모두 사용하는 경우의 평면도,
도 72는 본 발명의 제 10 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 출력 물질로서 N형 반도체를 사용하고, 2 개의 병렬 채널 형성 물질로서 P형 반도체를 사용하는 경우의 평면도,
도 73은 본 발명의 제 11 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 출력 물질로서 N형 반도체를 사용하고, 채널 형성 물질로서 P형 반도체를 사용하고, 채널 형성 물질에 경사가 있는 경우의 단면도,
도 74는 본 발명의 제 12 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 채널 형성 물질로서 그라펜을 사용하는 경우의 외관도,
도 75는 본 발명의 제 12 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 채널 형성 물질로서 그라펜을 사용하는 경우의 단면도,
도 76은 본 발명의 제 12 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 채널 형성 물질로서 그라펜을 사용하는 경우에 전자 흡수 콜렉터 부근을 확대한 단면도,
도 77은 본 발명의 제 12 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 흡수 그라펜 및 캐리어 방출 그라펜의 배치를 도시한 도면,
도 78은 본 발명의 제 12 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 흡수 그라펜 및 캐리어 방출 그라펜을 사용하여, 열 피드백 방식을 채용하는 경우의 단면도,
도 79는 본 발명의 제 13 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 열 피드백 방식을 채용하는 경우의 단면도,
도 80은 본 발명의 제 13 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 열 피드백 방식을 채용하는 경우에 왕로(往路)의 캐리어 출력 물질의 주변을 확대하여 도시한 단면도,
도 81은 본 발명의 제 13 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 열 피드백 방식을 채용하는 경우에 귀로(歸路)의 캐리어 출력 물질의 주변을 확대하여 도시한 단면도,
도 82는 본 발명의 제 14 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 열 피드백 방식을 채용하는 경우의 단면도,
도 83은 본 발명의 제 15 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 교대 발전 방식을 채용하는 경우에 모드 1의 상태의 단면도,
도 84는 본 발명의 제 15 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 교대 발전 방식을 채용하는 경우에 모드 2의 상태의 단면도, 및
도 85는 본 발명의 제 16 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서 4단의 열 피드백 방식을 채용하는 경우의 단면도이다.
1 is a diagram illustrating a case in which positive and negative charges exist in a material;
2 is a view illustrating a positive voltage terminal of a power source and a negative voltage terminal of a power source in the field effect generator of the present invention;
3 is a diagram illustrating a case where an insulator exists between a power positive voltage terminal and a power negative voltage terminal in the field effect generator of the present invention;
4 is a diagram illustrating a case in which an energy accumulator is connected to a power positive voltage terminal and a power negative voltage terminal in the field effect generator of the present invention;
FIG. 5 is a diagram illustrating a case where an electrical load is connected in parallel with an energy accumulator in the field effect generator of the present invention; FIG.
FIG. 6 is a view showing a case where the carrier output material and the channel forming material are electrically connected in the field effect power generation device of the present invention, and the channel forming material is disposed between the carrier output material and the electron absorption collector;
7 illustrates a potential barrier generator between a carrier output material and a channel forming material and an irreversible process generator at a boundary between the channel forming material in the field effect power generation device of the present invention;
8 shows an acceleration channel on the surface of a channel forming material in the field effect generator of the present invention;
FIG. 9 is a view illustrating a case in which a carrier slides on a surface of a channel forming material in the field effect power generation device of the present invention; FIG.
10 is a view showing a case in which electrons emit from a channel forming material in the field effect generator of the present invention;
11 is a block diagram of a field effect generator in the field effect generator of the present invention;
12 is a block diagram showing the inside of a carrier accelerator in the field effect generator of the present invention;
13 is a view showing an energy accumulator in the field effect generator of the present invention,
14 is a view showing an input mode of the energy accumulator in the field effect generator of the present invention;
15 is a view showing the output mode of the energy accumulator in the field effect generator of the present invention,
16 shows a specific example of a monopole,
17 is a view showing a dipole composed of positive and negative charges,
18 is a diagram showing a case where a dipole is formed in a positive charge accumulating conductor and a negative charge accumulating conductor;
19 is a diagram illustrating a case in which electrons approach a dipole;
20 is a diagram illustrating a case in which a carrier accelerator is constituted by a plurality of electrodes in the field effect power generation device of the present invention;
21 is a view showing a case in which an acceleration channel is formed between a channel forming material and an insulator in the field effect power generation device of the present invention;
22 is a view showing the operation of the carrier in the vicinity of the carrier output material and the channel forming material in the field effect generator of the present invention;
FIG. 23 is a view showing electrodes of two carrier accelerators in an insulator when the channel forming material is a P-type semiconductor in the field effect generator of the present invention; FIG.
24 is an electric field line formed by the first electrode of the carrier accelerator and the second electrode of the carrier accelerator in the field effect generator of the present invention;
FIG. 25 is a view showing a case where there is a potential barrier generation unit present between a carrier output material and a channel forming material in the field effect power generation device of the present invention; FIG.
FIG. 26 illustrates a case in which electrons pass from a carrier output material to a channel forming material by a quantum mechanical tunnel effect.
27 is a view showing a case where positive charges are accumulated in a carrier output material and negative charges are accumulated in a channel forming material;
FIG. 28 is a reversible phenomenon and shows a case in which electrons return from a channel forming material to a carrier output material; FIG.
29 is a diagram illustrating a case where an electron passes through a potential barrier by a quantum mechanical tunnel effect,
30 shows a case in which electrons are emitted over a potential barrier by thermal electron emission,
FIG. 31 shows a case where the thickness of the potential barrier becomes thin due to a strong electric field, and electrons penetrate through the quantum mechanical tunnel effect. FIG.
32 is a view showing a case in which the flying electrons approach the electron absorption collector through the suppressor electrode in the field effect power generation device of the present invention;
33 shows the statistical energy distribution of electrons in a material,
34 is a diagram representing a threshold value of energy T corresponding to an electron potential barrier;
35 shows an acceleration channel appearing at the boundary of a channel forming material and an insulator in the field electric power generation of the present invention;
36 is a view illustrating a case in which a secondary electron emission member is disposed in a convex region of a channel forming material and electrons are emitted in the field effect power generation device of the present invention;
37 is a view showing a case in which electrons as carriers propagate while colliding with a secondary electron emission member in an acceleration channel in the field effect power generation device of the present invention;
38 is a diagram illustrating a case where electrons serving as carriers bend their emergency trajectories in an acceleration channel in the field effect generation device of the present invention;
39 is a plan view in the case where electrons are subjected to electric field deflection in the acceleration channel in the field effect power generation device of the present invention and the orbit is bent and collected by the electron absorption collector;
40 is a plan view in the case where electrons are moved within an acceleration channel due to electric field deflection in the field effect power generation device of the present invention, and are collected by an electron absorption collector;
FIG. 41 is a view showing a case in which electrons are moved within an acceleration channel due to magnetic field deflection and collected by an electron absorption collector in the field effect power generation device of the present invention; FIG.
42 is a plan view in the case where electrons are subjected to magnetic field deflection in the acceleration channel in the field effect power generation device of the present invention and the orbit is bent and collected in the electron absorption collector;
43 shows the formula of thermal electron emission derived by S.Dushman,
44 shows the electron emission characteristics of tungsten calculated on the basis of the formula of thermal electron emission;
45 is a view showing a case where a carbon-based material is used as a channel forming material in the field effect power generation device of the present invention;
46 is an enlarged view of a carbon-based material and a sub-nanometer material as a channel forming material in the field effect power generation device of the present invention;
47 is a cross-sectional view of a device for controlling an output voltage by a switching method in the field effect power generation device of the present invention;
48 is an enlarged view of the periphery of the emitter of the first stage in the field effect generator of the present invention;
Fig. 49 is a sectional view in the case where the N-type semiconductor is used as the carrier output material and the P-type semiconductor is used as the channel forming material in the field effect generator according to the first embodiment of the present invention.
50 is a cross-sectional view when a two-stage cascade feedback system is applied in the field effect generator according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 51 is a view showing a part of an appearance view when a two-stage cascade feedback system is applied in the field effect generator according to the second embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 52 is a sectional view of the periphery of the carrier output material of the first stage in the case where the two-stage cascade feedback system is applied to the field effect generator according to the second embodiment of the present invention.
Fig. 53 is a sectional view of the periphery of the carrier output material of the second stage in the case where the two-stage cascade feedback system is applied to the field effect generator according to the second embodiment of the present invention.
Fig. 54 is a sectional view of the periphery of the carrier output material in the first stage of returning when the two-stage cascade feedback system is applied to the field effect power generation device according to the second embodiment of the present invention.
Fig. 55 is a sectional view of the periphery of the second-stage carrier output material to the home when the two-stage cascade feedback system is applied to the field effect power generation device according to the second embodiment of the present invention.
56 is a cross-sectional view when a thermal conductivity is used in an example in which a two-stage cascade feedback method is applied to a field effect power generation device according to a second embodiment of the present invention;
Fig. 57 is a sectional view when employing the three-stage cascade method in the field effect generator according to the third embodiment of the present invention;
Fig. 58 is a sectional view of the periphery of the carrier output material of the third stage when the field effect power generation device according to the third embodiment of the present invention is adopted;
Fig. 59 is a sectional view when employing four electrodes as a carrier accelerator in the field effect generator according to the fourth embodiment of the present invention;
60 is an enlarged cross-sectional view of a periphery of a carrier output material in the field effect generator according to the fourth embodiment of the present invention;
Fig. 61 is a sectional view in the state of mode 0 when the alternating power generation system is adopted in the field effect generator according to the fifth embodiment of the present invention;
62 is a cross-sectional view in a state of mode 1 when the alternating power generation method is adopted in the field effect generator according to the fifth embodiment of the present invention;
63 is a cross-sectional view in a state of mode 2 when the alternate power generation system is adopted in the field effect generator according to the fifth embodiment of the present invention;
64 is an external view in the state of mode 1 when the alternating power generation method is adopted in the field effect generator according to the fifth embodiment of the present invention;
Fig. 65 is a sectional view when an N-type semiconductor is used as a carrier output material and a P-type semiconductor is used as a channel formation material in the field effect generator according to the sixth embodiment of the present invention.
Fig. 66 is a sectional view when an N-type semiconductor is used as a carrier output material and a P-type semiconductor is used as a channel formation material in the field effect generator according to the seventh embodiment of the present invention.
67 is a cross-sectional view when an N-type semiconductor is used as a carrier output material and a P-type semiconductor is used as a channel formation material in the field effect generator according to the eighth embodiment of the present invention;
Fig. 68 is a sectional view of the case where both the holes and the electrons are used as carriers and the electrodes are insulated in the field effect generator according to the ninth embodiment of the present invention;
69 is a sectional view when both the holes and the electrons are used as carriers in the field effect power generation device according to the ninth embodiment of the present invention, and the electrodes are not insulated;
70 is a sectional view when both the holes and the electrons are used as carriers in the field effect power generation device according to the ninth embodiment of the present invention, and the channel forming material is inclined;
71 is a plan view when using both holes and electrons as a carrier in the field effect generator according to the ninth embodiment of the present invention;
72 is a plan view when an N-type semiconductor is used as a carrier output material and a P-type semiconductor is used as two parallel channel forming materials in the field effect generator according to the tenth embodiment of the present invention;
73 is a sectional view when an N-type semiconductor is used as a carrier output material, a P-type semiconductor is used as a channel forming material, and the channel forming material is inclined in the field effect generator according to the eleventh embodiment of the present invention;
74 is an external view of the case where graphene is used as a channel forming material in the field effect generator according to the twelfth embodiment of the present invention;
75 is a cross-sectional view in the case where graphene is used as the channel forming material in the field effect generator according to the twelfth embodiment of the present invention;
FIG. 76 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of an electron absorption collector in the case where graphene is used as the channel forming material in the field effect generator according to the twelfth embodiment of the present invention; FIG.
77 is a diagram showing the arrangement of carrier absorbing graphene and carrier emitting graphene in the field effect generator according to the twelfth embodiment of the present invention;
78 is a cross-sectional view in the case where the thermal feedback system is adopted using the carrier absorbing graphene and the carrier emitting graphene in the field effect generator according to the twelfth embodiment of the present invention;
79 is a sectional view when employing the thermal feedback method in the field effect generator according to the thirteenth embodiment of the present invention;
80 is an enlarged cross-sectional view of a periphery of a carrier output material of a road in the case of employing the thermal feedback method in the field effect generator according to the thirteenth embodiment of the present invention;
81 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of a return carrier material when the field effect power generation device according to a thirteenth embodiment of the present invention is adopted;
82 is a sectional view when employing the thermal feedback method in the field effect generator according to the fourteenth embodiment of the present invention;
83 is a sectional view of the mode 1 state in the case where the alternate power generation system is adopted in the field effect generator according to the fifteenth embodiment of the present invention;
84 is a sectional view of a mode 2 state in a case where an alternating power generation system is adopted in a field effect generator according to a fifteenth embodiment of the present invention; and
85 is a cross-sectional view when the four-stage thermal feedback method is adopted in the field effect generator according to the sixteenth embodiment of the present invention.

[본 발명의 제 1 실시예][First embodiment of the present invention]

본 발명의 제 1 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서, 캐리어 출력 물질(1)로서 N형 반도체를 사용하고, 채널 형성 물질(2)로서 P형 반도체를 사용하는 경우의 실시예의 단면을 도 49에 도시한다. 도 49에 도시한 바와 같이, 제 1 전원(31)의 음전압 단자를 N형 반도체(11)에 접속한다. 제 1 전원(31)의 양전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 접속한다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 N형 반도체(11) 사이에 전계가 발생하고, 캐리어인 전자는 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 절연물(8)과 P형 반도체(10)의 사이에 있는 가속 채널(9) 내를 캐리어인 전자가 이동함으로써 캐리어는 운동 에너지를 획득한다. 제 2 전원(32)의 양전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 접속한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 접속한다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)과 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61) 사이에 전계가 발생하고, 캐리어인 전자는 절연물(8)과 P형 반도체(10) 사이에 있는 가속 채널(9) 내를 전자가 이동함으로써, 전자는 운동 에너지를 획득한다. 즉, 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 제 3 전원(33)의 양전압단자를 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 접속한다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 접속한다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)과 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)의 사이에 전계가 발생하고, 캐리어인 전자는 절연물(8)과 P형 반도체(10)의 사이에 있는 가속 채널(9) 내를 전자가 이동함으로써 전자는 운동 에너지를 획득한다. 즉, 전자에 에너지 전공급이 실시된다. P형 반도체(10)의 단은 진공에 접하고 있다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)은 이미션 전극으로서 작용한다. 즉, 전계 효과에 의해 P형 반도체(10)의 표면에 있는 가속 채널(9)에서 전자가 슬라이딩하여 이동하고, 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)의 작용에 의해 전자가 진공 중에 이미션된다. 제 4 전원(34)의 양전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 접속한다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 접속한다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)과 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 사이에 전계가 발생하고, 캐리어인 전자는 가속 채널(9) 내에서 전자가 가속되어 전자는 운동 에너지를 획득한다. 즉, 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 가속 전극(accelerating electrode)으로서 작용한다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 접속한다. 제 5 전원(35)의 양전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 접속한다. 캐리어 가속 장치 제 5 전극(65)과 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64) 사이에 전계가 발생하고, 캐리어인 전자는 가속 채널(9) 내에서 전자가 감속된다. 이 감속 전계의 작용에 의해 비상하는 전자는 전자 흡수 콜렉터(26)에 충돌하기 전에 감속을 받고 있으므로, 충돌할 때의 속도는 작아진다. 즉, 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 서프레서 전극으로서 작용한다. 비상 전자의 속도가 저하되어 전자흡수 콜렉터(26)에 충돌하면, 전자 흡수 콜렉터(26)가 비상 전자로부터 받는 에너지가 적어진다. 따라서, 전자 흡수 콜렉터(26)의 온도 상승이 적어지고, 전자 흡수 콜렉터(26)가 고온이 되는 것을 피할 수 있다. 전자 흡수 콜렉터(26)가 고온이 되면, 절연 파괴나 재료의 열화 등을 초래하지만, 동 도면에 도시한 비상 전자의 감속 전계에 의해 온도 상승을 적게 억제할 수 있는 등의 장점이 발휘된다. 발전 출력을 증가할 경우에는 서프레서 전극을 사용함으로써 전자 흡수 콜렉터(26)의 내구성을 확보할 수 있으므로, 발전의 연속 운전을 실시하는 것이 가능해진다. 제 6 전원(36)의 음전압 단자를 N형 반도체(11)에 접속한다. 제 6 전원(36)의 양전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 접속한다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)과 N형 반도체(11) 사이에 전계가 발생하고, 캐리어인 전자는 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 절연물(8)과 P형 반도체(10) 아래 표면의 사이를 캐리어인 전자가 이동함으로써, 캐리어는 운동 에너지를 획득한다. 제 7 전원(37)의 양전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 접속한다. 제 7 전원(37)의 음전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 접속한다. 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)과 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)의 사이에 전계가 발생하고, 캐리어인 전자는 P형 반도체(10)의 사단면(斜斷面)을 이동하여 가속 채널(9)에 도달한다. 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 제 8 전원(38)의 양전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 접속한다. 제 8 전원(38)의 음전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 접속한다. 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)과 N형 반도체(11)의 사이에 전계가 발생하고, 캐리어인 전자는 절연물(8)과 P형 반도체(10) 사이에 있는 가속 채널(9) 내를 전자가 이동하여 전자는 운동 에너지를 획득한다. 제 9 전원(39)의 양전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)에 접속한다. 제 9 전원(39)의 음전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 접속한다. 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)과 N형 반도체(11) 사이에 전계가 발생하고, 캐리어인 전자는 절연물(8)과 P형 반도체(10) 사이에 있는 가속 채널(9) 내를 전자가 이동하여 전자는 운동 에너지를 획득한다. 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68) 및 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)은 가속 전극으로서 작용한다. 제 10 전원(40)의 양전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 10 전극(70)에 접속한다. 제 10 전원(40)의 음전압 단자를 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)에 접속한다. 캐리어 가속 장치의 제 10 전극(70)과 N형 반도체(11) 사이에 전계가 발생하고, 캐리어인 전자는 절연물(8)과 P형 반도체(10)와의 사이에 있는 가속 채널(9) 내를 전자가 이동함으로써, 전자는 운동 에너지를 획득한다. 동 도면에서 캐리어 가속 장치(3)의 작용에 의해 캐리어가 충분히 운동 에너지를 획득하고, P형 반도체(10)의 단면에 있는 단점(端点)에 도달하면, 전자는 진공 중에 이미션(방출)된다. 방출된 전자는 캐리어 가속 장치(3)의 양전극에 축적된 양전하에 의해 쿨롱력에 기초하는 힘에 의해 끌어 당겨짐으로써 가속된다. 가속된 전자는 전자 흡수 콜렉터(26)에 도달하여 전자흡수 콜렉터(26)에 흡수된다. 동 도면에서 상부의 캐리어 가속 장치의 양전극에 축적된 양전하와 하부의 캐리어 가속 장치의 양전극에 축적된 양전하의 전극 사이에도 전계가 발생한다. 발생하는 전계는 비상하는 전자가 전자흡수 콜렉터(26)에 도달하기 쉬운 방향으로 작용한다. 한편, 동 도면에서 P형 반도체(10)의 단면이 비스듬해져 있으면, 에지에 각도가 발생하고 곡률반경이 작은 영역으로부터 전자가 방출되므로, 전자 방출의 효율이 향상된다.49 is a cross-sectional view of an example in the case of using the N-type semiconductor as the carrier output material 1 and the P-type semiconductor as the channel forming material 2 in the field effect power generation device according to the first embodiment of the present invention. To show. As shown in FIG. 49, the negative voltage terminal of the first power supply 31 is connected to the N-type semiconductor 11. The positive voltage terminal of the first power supply 31 is connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11, and electrons as carriers are injected into the P-type semiconductor 10 from the N-type semiconductor 11. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. The carrier acquires kinetic energy by moving electrons as carriers in the acceleration channel 9 between the insulator 8 and the P-type semiconductor 10. The positive voltage terminal of the second power supply 32 is connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the electron as a carrier is an acceleration channel 9 between the insulator 8 and the P-type semiconductor 10. As the electrons move inside, the electrons acquire kinetic energy. In other words, the second electrode 62 of the carrier accelerator acts as a sliding electrode. The positive voltage terminal of the third power source 33 is connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the third power source 33 is connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the third electrode 63 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the electron as a carrier is an acceleration channel between the insulator 8 and the P-type semiconductor 10. (9) The electrons acquire kinetic energy as the electrons move through them. In other words, energy is supplied to the electrons. The stage of the P-type semiconductor 10 is in contact with a vacuum. The third electrode 63 of the carrier accelerator acts as an emission electrode. That is, electrons are slid and moved in the acceleration channel 9 on the surface of the P-type semiconductor 10 by the electric field effect, and electrons are emitted in the vacuum by the action of the third electrode 63 of the carrier accelerator. . The positive voltage terminal of the fourth power source 34 is connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the fourth electrode 64 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator, and electrons, which are carriers, are accelerated in the acceleration channel 9, and electrons acquire kinetic energy. . In other words, the fourth electrode 64 of the carrier accelerator acts as an accelerating electrode. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the fifth power source 35 is connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the carrier accelerator fifth electrode 65 and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and electrons as carriers are decelerated in the acceleration channel 9. Since the electrons which fly by the action of this deceleration electric field are decelerated before colliding with the electron absorption collector 26, the speed at the time of collision becomes small. In other words, the fifth electrode 65 of the carrier accelerator acts as a suppressor electrode. When the speed of the emergency electrons decreases and collides with the electron absorption collector 26, the energy received by the electron absorption collector 26 from the emergency electrons decreases. Therefore, the temperature rise of the electron absorption collector 26 becomes small, and it can avoid that the electron absorption collector 26 becomes high temperature. When the electron absorption collector 26 becomes a high temperature, insulation breakdown, material deterioration, etc. are caused, but the advantage that temperature rise can be restrained by the deceleration electric field of the emergency electron shown in the same figure is exhibited. When the power generation output is increased, durability of the electron absorption collector 26 can be ensured by using the suppressor electrode, so that continuous operation of power generation can be performed. The negative voltage terminal of the sixth power source 36 is connected to the N-type semiconductor 11. The positive voltage terminal of the sixth power source 36 is connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the sixth electrode 66 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11, and electrons as carriers are injected into the P-type semiconductor 10 from the N-type semiconductor 11. The sixth electrode 66 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. By moving electrons as carriers between the insulator 8 and the surface below the P-type semiconductor 10, the carriers acquire kinetic energy. The positive voltage terminal of the seventh power supply 37 is connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the seventh power supply 37 is connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the seventh electrode 67 of the carrier accelerator and the sixth electrode 66 of the carrier accelerator, and the electrons, which are carriers, move across the cross section of the P-type semiconductor 10. The acceleration channel 9 is reached. The seventh electrode 67 of the carrier accelerator acts as a sliding electrode. The positive voltage terminal of the eighth power supply 38 is connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the eighth power supply 38 is connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the eighth electrode 68 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11, and electrons as carriers are introduced into the acceleration channel 9 between the insulator 8 and the P-type semiconductor 10. The electrons move so that the electrons acquire kinetic energy. The positive voltage terminal of the ninth power source 39 is connected to the ninth electrode 69 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the ninth power source 39 is connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the ninth electrode 69 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11, and electrons, which are carriers, are electrons in the acceleration channel 9 between the insulator 8 and the P-type semiconductor 10. As it moves the electrons acquire kinetic energy. The eighth electrode 68 of the carrier accelerator and the ninth electrode 69 of the carrier accelerator serve as acceleration electrodes. The positive voltage terminal of the tenth power source 40 is connected to the tenth electrode 70 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the tenth power source 40 is connected to the ninth electrode 69 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the tenth electrode 70 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11, and electrons as carriers are introduced into the acceleration channel 9 between the insulator 8 and the P-type semiconductor 10. As the electrons move, the electrons acquire kinetic energy. In the figure, when the carrier sufficiently acquires kinetic energy by the action of the carrier accelerator 3 and reaches the disadvantage in the cross section of the P-type semiconductor 10, electrons are emitted (emitted) in vacuum. . The emitted electrons are accelerated by being attracted by a force based on the Coulomb force by positive charges accumulated on the positive electrodes of the carrier accelerator 3. The accelerated electrons reach the electron absorption collector 26 and are absorbed by the electron absorption collector 26. In the same figure, an electric field is generated between the positive charge accumulated on the positive electrode of the upper carrier accelerator and the positive charge accumulated on the positive electrode of the lower carrier accelerator. The generated electric field acts in a direction in which the flying electrons easily reach the electron absorption collector 26. On the other hand, in the same figure, if the cross section of the P-type semiconductor 10 is oblique, electrons are emitted from a region where an angle occurs at the edge and the radius of curvature is small, so that the efficiency of electron emission is improved.

또한, 동 도면에서 전자 흡수 콜렉터(26)의 단면도 경사 구조로 되어 있다. 비상 전자가 전자흡수 콜렉터(26)에 직각이 아닌 각도로 충돌하므로, 전자가 반사되어서 내부(奧)의 좁은 영역까지 도달하고 전자 흡수 콜렉터(26)에 전자가 흡수되는 효율이 향상된다. 전자 흡수 콜렉터(26)는 에너지 축적기(15)의 음전압 단자와 전기적으로 접속되고, N형 반도체(11)는 에너지 축적기(15)의 양전압 단자와 전기적으로 접속된다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된 전자는 에너지 축적기(15)의 음전극에 도달한다. P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 인젝션된 정공은 에너지 축적기(15)의 양전극에 도달한다. 그 결과, 에너지 축적기(15)에는 양전하와 음전하가 축적된다. 따라서, 에너지 축적기(15)의 양단자에 전기적 부하를 접속하면, 에너지 축적기(15)에 축적된 정공과 전자가 전기적 부하를 경유하여 재결합된다. 그때, 전기적 부하에 전기 에너지를 공급할 수 있다.In addition, the cross-sectional inclination structure of the electron absorption collector 26 is shown in the same figure. Since the emergency electrons collide with the electron absorption collector 26 at an angle other than perpendicular to each other, the electrons are reflected to reach a narrow area inside and the electron absorption efficiency of the electron absorption collector 26 is improved. The electron absorption collector 26 is electrically connected to the negative voltage terminal of the energy accumulator 15, and the N-type semiconductor 11 is electrically connected to the positive voltage terminal of the energy accumulator 15. Electrons absorbed by the electron absorption collector 26 reach the negative electrode of the energy accumulator 15. Holes injected from the P-type semiconductor 10 into the N-type semiconductor 11 reach the positive electrodes of the energy accumulator 15. As a result, the positive and negative charges are stored in the energy accumulator 15. Therefore, when electrical loads are connected to both terminals of the energy accumulator 15, holes and electrons accumulated in the energy accumulator 15 are recombined via the electrical load. At that time, electrical energy can be supplied to the electrical load.

[본 발명의 제 2 실시예][Second embodiment of the present invention]

본 발명의 제 2 실시 형태에 관한 전계 효과 발전 장치에서, 2 단 캐스케이드?피드백 방식을 적용하는 실시예의 단면을 도 50에 도시한다. 전계 효과 발전 장치는 원통형이며, 상기 도면의 좌측 상부를 취출하여 도 51에 그 개관의 일부를 도시한다. 도 50에 도시한 바와 같이 전계 효과 발전 장치의 전체는 진공 용기(300)중에 저장된다. 상기 도면에서 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)에 전기적으로 접속되고, 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 입출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)을 이용한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전원(61)에 전기적으로 접속되고, 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)에 전기적으로 접속되고, 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속되고, 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 제 6 전원(36)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속되고, 제 6 전원(36)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속된다.50 is a cross-sectional view of an example in which the two-stage cascade feedback method is applied in the field effect power generation device according to the second embodiment of the present invention. The field effect generator is cylindrical and part of its overview is shown in Fig. 51 by taking the upper left of the figure. As shown in FIG. 50, the entire field effect generator is stored in the vacuum vessel 300. In this figure, the negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the carrier output material 131 of the first stage, and the positive voltage terminal of the first power source 31 is the first electrode 61 of the carrier accelerator. Is electrically connected). A first power source 31 is used to inject electrons that are carriers from the carrier input and output material 1 into the channel forming material 2. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first power supply 61 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the second power source 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the carrier output material 132 of the second stage, and the positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. Is connected.

귀로의 제 1 전원(231)에 음전압 단자는 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)에 전기적으로 접속되고, 귀로의 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(261)에 전기적으로 접속된다. 귀로의 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(261)에 전기적으로 접속되고, 귀로의 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(262)에 전기적으로 접속된다. 귀로의 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(262)에 전기적으로 접속되고, 귀로의 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(263)에 전기적으로 접속된다. 귀로의 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)에 전기적으로 접속되고, 귀로의 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(264)에 전기적으로 접속된다. 귀로의 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(264)에 전기적으로 접속되고, 귀로의 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(265)에 전기적으로 접속된다. 귀로의 제 6 전원(36)의 음전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(265)에 전기적으로 접속되고, 귀로의 제 6 전원(36)의 양전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(266)에 전기적으로 접속된다. 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)의 주변의 구조는 도 52에 도시한 구조와 동일하고, 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)에는 채널 형성 물질(2)이 전기적으로 결합되어 있다. 양전압이 가해지는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 음전압이 가해지는 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131) 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계에 의해 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)로부터 캐리어인 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 채널 형성 물질(2)에 인젝션된 전자는 비가역 과정 발생부(4)를 경유하여 가속 채널(9)에 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 이미션 전극으로서도 작용한다. 이미션된 전자는 가속 채널(9) 내에서 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61), 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 의해 가속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)은 가속 전극으로서 작용한다. 가속된 전자는 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)에 충돌하고, 이에 흡수된다. 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)에 흡수된 전자는 제 1 단째의 에너지 축적기(111)로 이동한다. 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)로부터 전자가 방출되므로 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)에는 정공이 잔존한다. 잔존하는 정공은 제 1 단째의 에너지 축적기(111)로 이동한다. 제 1 단째의 에너지 축적기(111)에서 정공과 전자가 다이폴을 형성함으로써 축적된다. 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)로부터 방출된 전자가 보유하는 운동 에너지는 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)에 충돌함으로써 열 에너지로 변환된다. 따라서 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)의 온도가 상승하고, 발생하는 열은 절연물(8)에 전도하여 절연물(8)의 온도가 상승한다. 절연물(8)의 열은 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)로 전도되고, 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)의 온도가 상승한다. 고온이 된 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132) 내의 전자의 운동 에너지가 커진다. 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)의 주변의 구조는 도 53에 도시한 구조와 동일하고, 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)에는 채널 형성 물질(2)이 전기적으로 결합되어 있다. 양전압이 가해지는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)과 음전압이 가해지는 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132) 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계에 의해 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)로부터 캐리어인 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 고온과 전계의 작용에 의해 채널 형성 물질(2)에 인젝션된 전자는 비가역 과정 발생부(4)를 경유하여 가속 채널(9)에 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 이미션 전극으로서도 작용한다. 이미션된 전자는 가속 채널(9) 내에서 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64), 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65) 및 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 의해 가속된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65) 및 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)은 가속 채널로서 작용한다. 가속된 전자는 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)에 충돌하고, 이에 흡수된다.The negative voltage terminal is electrically connected to the first output power supply 231 to the carrier output material 131 of the first stage, and the positive voltage terminal of the first power supply 31 to the return is the first of the carrier accelerator of the return home. It is electrically connected to the electrode 261. The negative voltage terminal of the return power source 32 is electrically connected to the first electrode 261 of the carrier acceleration device back, and the positive voltage terminal of the return power supply 32 is connected to the carrier acceleration device of the return home. It is electrically connected to the second electrode 262. The negative voltage terminal of the third power source 33 to the home is electrically connected to the second electrode 262 of the carrier accelerator to the home, and the positive voltage terminal of the third power source 33 to the home is connected to the carrier accelerator of the home It is electrically connected to the third electrode 263. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 to the home is electrically connected to the carrier output material 132 of the second stage, and the positive voltage terminal of the fourth power source 34 to the home is the fourth of the carrier accelerator of the home. It is electrically connected to the electrode 264. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 to the home is electrically connected to the fourth electrode 264 of the carrier accelerator to the home, and the positive voltage terminal of the fifth power source 35 to the home is connected to the carrier accelerator of the home It is electrically connected to the fifth electrode 265. The negative voltage terminal of the sixth power source 36 to the return is electrically connected to the fifth electrode 265 of the carrier acceleration device to the return, and the positive voltage terminal of the sixth power source 36 to the return is connected to the carrier accelerator of the return. It is electrically connected to the sixth electrode 266. The structure of the periphery of the carrier output material 131 of the first stage is the same as that shown in Fig. 52, and the channel forming material 2 is electrically coupled to the carrier output material 131 of the first stage. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator to which the positive voltage is applied and the carrier output material 131 of the first stage to which the negative voltage is applied, and the carrier output material of the first stage From 131 electrons as carriers are injected into the channel forming material 2. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Electrons injected into the channel forming material 2 are emitted to the acceleration channel 9 via the irreversible process generator 4. The first electrode 61 of the carrier accelerator also acts as an emission electrode. Emitted electrons are accelerated in the acceleration channel 9 by the first electrode 61 of the carrier accelerator, the second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator. The second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator serve as acceleration electrodes. The accelerated electrons collide with and are absorbed by the electron absorption collector 127 of the first stage. Electrons absorbed by the electron absorption collector 127 in the first stage move to the energy accumulator 111 in the first stage. Since electrons are emitted from the carrier output material 131 of the first stage, holes remain in the carrier output material 131 of the first stage. The remaining holes move to the energy accumulator 111 of the first stage. In the energy accumulator 111 of the first stage, holes and electrons are accumulated by forming a dipole. The kinetic energy retained by the electrons emitted from the carrier output material 131 of the first stage is converted into thermal energy by impinging on the electron absorption collector 127 of the first stage. Therefore, the temperature of the electron absorption collector 127 in the first stage rises, and the generated heat is conducted to the insulator 8, so that the temperature of the insulator 8 increases. The heat of the insulator 8 is conducted to the carrier output material 132 of the second stage, and the temperature of the carrier output material 132 of the second stage rises. The kinetic energy of the electrons in the carrier output material 132 of the second stage which has become high becomes large. The structure of the periphery of the carrier output material 132 of the second stage is the same as that shown in Fig. 53, and the channel forming material 2 is electrically coupled to the carrier output material 132 of the second stage. An electric field is generated between the fourth electrode 64 of the carrier acceleration device to which the positive voltage is applied and the carrier output material 132 of the second stage to which the negative voltage is applied, and the carrier output material of the second stage by the electric field ( From 132 electrons as carriers are injected into the channel forming material 2. The fourth electrode 64 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. The electrons injected into the channel forming material 2 by the action of the high temperature and the electric field are emitted to the acceleration channel 9 via the irreversible process generator 4. The fourth electrode 64 of the carrier accelerator also acts as an emission electrode. The emitted electrons are accelerated in the acceleration channel 9 by the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, the fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. The fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the sixth electrode 66 of the carrier accelerator serve as acceleration channels. The accelerated electrons collide with and are absorbed by the electron absorption collector 128 of the second stage.

제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)에 흡수된 전자는 제 2 단째의 에너지 축적기(112)에 이동한다. 제 2 단째의 캐리 출력 물질(132)로부터 전자가 방출되었으므로 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)에는 정공이 잔존한다. 잔존하는 정공은 제 2 단째의 에너지 축적기(112)로 이동한다. 제 2 단째의 에너지 축적기(112)에서 정공과 전자가 다이폴을 형성함으로써 축적된다. 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)로부터 출력된 전자가 보유하는 운동 에너지는 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)에 충돌함으로써 열 에너지로 변환된다. 따라서 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)의 온도가 상승하고, 발생하는 열은 모드 1의 열전도기(120)로 전도하고, 모드 1의 열전도기(120)의 온도가 상승한다. 모드 1의 열전도기(120)의 열은 열에너지 공급기(226)로 전도되어 열에너지 공급기(226)의 온도가 상승한다. 고온이 된 열에너지 공급기(226)의 열은 절연물(8)로 전달되어 절연물(8)의 온도가 상승한다. 절연물(8)의 열은 귀로의 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(331)로 전달되고, 귀로의 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(331)의 온도가 상승한다. 그 결과로서 귀로의 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(331) 내의 전자의 운동 에너지가 커진다. 귀로의 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(331)의 주변의 구조를 도 54에 도시한다. 귀로의 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(331)에는 채널 형성 물질(2)이 전기적으로 결합되어 있다. 양전압이 가해지는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(261)과 음전압이 가해지는 귀로의 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(331) 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계에 의해 귀로의 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(331)로부터 캐리어인 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(261)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 채널 형성 물질(2)에 인젝션된 전자는 비가역 과정 발생부(4)를 경유하여 가속 채널(9)에 이미션된다. 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(261)은 이미션 전극으로서도 작용한다. 이미션된 전자는 가속 채널(9) 내에서 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(261), 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(262) 및 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(263)에 의해 가속된다. 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(262) 및 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(263)은 가속 전극으로서 작용한다. 가속된 전자는 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(227)에 충돌하고, 이에 흡수된다. 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(227)에 흡수된 전자는 귀로의 제 1 단째의 에너지 축적기(211)로 이동한다. 귀로의 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(331)로부터 전자가 방출되었으므로 귀로의 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(331)에는 정공이 잔존한다. 잔존하는 정공은 귀로의 제 1 단째의 에너지 축적기(211)로 이동한다. 귀로의 제 1 단째의 에너지 축적기(211)에서 정공과 전공이 다이폴을 형성함으로써 축적된다.The electrons absorbed by the electron absorption collector 128 of the second stage move to the energy accumulator 112 of the second stage. Since electrons are emitted from the carry output material 132 of the second stage, holes remain in the carrier output material 132 of the second stage. The remaining holes move to the energy accumulator 112 of the second stage. In the energy accumulator 112 of the second stage, holes and electrons are accumulated by forming a dipole. The kinetic energy held by the electrons output from the carrier output material 132 of the second stage is converted into thermal energy by impinging on the electron absorption collector 128 of the second stage. Therefore, the temperature of the electron absorption collector 128 of the 2nd stage rises, the heat which generate | occur | produces is conducted to the heat conductor 120 of mode 1, and the temperature of the heat conductor 120 of mode 1 raises. The heat of the heat conductor 120 in mode 1 is conducted to the heat energy supply 226 so that the temperature of the heat energy supply 226 rises. The heat of the heat energy supply 226 which has become hot is transferred to the insulator 8 so that the temperature of the insulator 8 rises. The heat of the insulator 8 is transferred to the carrier output material 331 of the first stage back home, and the temperature of the carrier output material 331 of the first stage back home rises. As a result, the kinetic energy of the electrons in the carrier output material 331 of the first stage to the return increases. The structure of the periphery of the carrier output material 331 of the 1st stage to a return is shown in FIG. The channel forming material 2 is electrically coupled to the carrier output material 331 of the first stage back. An electric field is generated between the first electrode 261 of the carrier acceleration device to which the positive voltage is applied and the carrier output material 331 of the first stage of the return to which the negative voltage is applied, and the first electric field is returned by the electric field. From the stage carrier output material 331, electrons as carriers are injected into the channel forming material 2. The first electrode 261 of the carrier acceleration device back home acts as an injection electrode. Electrons injected into the channel forming material 2 are emitted to the acceleration channel 9 via the irreversible process generator 4. The first electrode 261 of the carrier acceleration device back home also acts as an emission electrode. Emitted electrons are generated in the acceleration channel 9 by the first electrode 261 of the carrier accelerator back home, the second electrode 262 of the carrier accelerator back home and the third electrode 263 of the carrier accelerator back home. Is accelerated by The second electrode 262 of the carrier acceleration device back home and the third electrode 263 of the carrier acceleration device back home serve as acceleration electrodes. The accelerated electrons collide with and are absorbed by the electron absorption collector 227 of the first stage. Electrons absorbed by the electron absorption collector 227 of the first stage move to the energy accumulator 211 of the first stage to the return. Since electrons are emitted from the carrier output material 331 of the first stage back home, holes remain in the carrier output material 331 of the first stage back home. The remaining holes move to the energy accumulator 211 at the first stage of the return path. In the energy accumulator 211 at the first stage of the return path, holes and holes are accumulated by forming a dipole.

귀로의 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(331)로부터 방출된 전자가 보유하는 운동 에너지는 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(227)에 충돌함으로써 열 에너지로 변환된다. 따라서 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(227)의 온도가 상승하고, 발생하는 열은 절연물(8)에 전도하여 절연물(8)의 온도가 상승한다. 절연물(8)의 열은 귀로의 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(332)로 전도되어 귀로의 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(332)의 온도가 상승한다. 고온이 된 귀로의 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(332) 내의 전자의 운동 에너지가 커진다. 귀로의 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(332)의 주변의 구조를 도 55에 도시한다. 귀로의 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(332)에는 채널 형성 물질(2)이 전기적으로 결합되어 있다. 양전압이 가해지는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(264)과 음전압이 가해지는 귀로의 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(332) 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계에 의해 귀로의 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(332)로부터 캐리어인 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(264)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 고온과 전계의 작용에 의해 채널 형성 물질(2)에 인젝션된 전자는 비가역 과정 발생부(4)를 경유하여 가속 채널(9)에 이미션된다. 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(264)은 이미션 전극으로서도 작용한다. 이미션된 전자는 가속 채널(9) 내에서 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(264), 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(265) 및 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(266)에 의해 가속된다. 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(265) 및 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(266)은 가속 전극으로서 작용한다. 가속된 전자는 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(228)에 충돌하고, 이에 흡수된다. 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(228)에 흡수된 전자는 귀로의 제 2 단째의 에너지 축적기(212)로 이동한다. 귀로의 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(332)로부터 전자가 방출되었으므로 귀로의 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(332)에는 정공이 잔존한다. 잔존하는 정공은 귀로의 제 2 단째의 에너지 축적기(212)로 이동한다. 귀로의 제 2 단째의 에너지 축적기(212)에서 정공과 전자가 다이폴을 형성함으로써 축적된다.The kinetic energy retained by the electrons emitted from the carrier output material 331 of the first stage to the return is converted into thermal energy by impinging on the electron absorption collector 227 of the first stage. Therefore, the temperature of the electron absorption collector 227 of the first stage rises, and the generated heat conducts to the insulator 8, so that the temperature of the insulator 8 rises. The heat in the insulator 8 is conducted to the carrier output material 332 at the second stage of returning home so that the temperature of the carrier output material 332 at the second stage of returning home rises. The kinetic energy of the electrons in the carrier output material 332 at the second stage to the return to the high temperature increases. The structure of the periphery of the carrier output material 332 at the second stage of returning is shown in FIG. The channel forming material 2 is electrically coupled to the carrier output material 332 at the second stage back. An electric field is generated between the fourth electrode 264 of the carrier acceleration device to which the positive voltage is applied and the carrier output material 332 at the second stage of the return to which the negative voltage is applied, and the second electric field is returned by the electric field. From the stage carrier output material 332, electrons as carriers are injected into the channel forming material 2. The fourth electrode 264 of the carrier acceleration device back home acts as an injection electrode. The electrons injected into the channel forming material 2 by the action of the high temperature and the electric field are emitted to the acceleration channel 9 via the irreversible process generator 4. The fourth electrode 264 of the carrier acceleration device back home also acts as an emission electrode. Emitted electrons are generated in the acceleration channel 9 by the fourth electrode 264 of the carrier accelerator back home, the fifth electrode 265 of the carrier accelerator back home and the sixth electrode 266 of the carrier accelerator back home. Is accelerated by The fifth electrode 265 of the carrier acceleration device back home and the sixth electrode 266 of the carrier acceleration device back home serve as acceleration electrodes. The accelerated electrons collide with and are absorbed by the electron absorption collector 228 of the second stage. Electrons absorbed by the electron absorption collector 228 of the second stage move to the energy accumulator 212 of the second stage back to the ear. Since electrons are emitted from the carrier output material 332 of the second stage back home, holes remain in the carrier output material 332 of the second stage back home. The remaining holes move to the energy accumulator 212 at the second stage of the return path. Holes and electrons are accumulated by forming a dipole in the energy accumulator 212 at the second stage of the return path.

귀로의 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(332)로부터 출력된 전자가 보유하는 운동 에너지는 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(228)에 충돌함으로써 열 에너지로 변환된다. 따라서 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(228)의 온도가 상승하고, 발생하는 열은 모드 2의 열전도기(121)로 전도하여 모드 2의 열전도기(121)의 온도가 상승한다. 모드 2의 열전도기(121)의 열은 열에너지 공급기(126)로 전도되어 열에너지 공급기(126)의 온도가 상승한다. 고온이 된 열에너지 공급기(126)의 열은 절연물(8)로 전달되어 절연물(8)의 온도가 상승한다. 절연물(8)의 열은 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)로 전달되어 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)의 온도가 상승한다. 전계 효과 발전 장치의 운전을 개시하는 초기 상태에서는 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)의 온도가 낮으므로 전자의 방출량은 적다. 그러나 방출된 전자가 충돌함으로써 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)의 온도가 상승하고, 그것으로부터 방출되는 전자의 양이 증가한다. 방출된 전자는 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)에 충돌하고, 그 온도가 상승한다. 발생하는 열은 모드 1의 열전도기(120)를 경유하여 전도되고, 귀로의 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(331)의 온도가 상승하고, 그곳으로부터 방출되는 전자량이 증가하며, 방출된 전자가 제 1 단째 전자 흡수 콜렉터에 충돌함으로써 귀로의 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(332)의 온도가 상승하고, 그곳으로부터 방출되는 전자의 양이 증가한다. 방출되는 전자가 제 2 전자 흡수 콜렉터(228)에 충돌하고, 그 온도가 상승한다. 제 2 전자 흡수 콜렉터(228)의 열은 모드 2의 열전도기(121)를 경유하여 열에너지 공급기(126)로 전도되어 그 온도가 상승하며, 전자의 방출량이 증가한다. 이상의 사이클을 반복함으로써 시간이 경과하면 전자를 방출하는 부재의 온도가 상승하고, 방출되는 전자의 수가 증가하므로 발전량이 증가하고, 발전 효율도 향상된다. 제 1 단째의 에너지 축적기(111)에 병렬로 전기적 부하(5)를 접속하면 전기적 부하(5)에 전류가 흐름으로써 축적된 전기 에너지가 소비된다. 제 2 단째의 에너지 축적기(112)에 병렬로 전기적 부하(5)를 접속하면, 전기적 부하(5)에 전류가 흐름으로써 축적된 전기 에너지가 소비된다. 귀로의 제 1 단째의 에너지 축적기(211)에 병렬로 전기적 부하(5)를 접속하면, 전기적 부하(5)에 전류가 흐름으로써 축적된 전기 에너지가 소비된다. 귀로의 제 2 단째의 에너지 축적기(212)에 병렬로 전기적 부하(5)를 접속하면, 전기적 부하(5)에 전류가 흐름으로써 축적된 전기 에너지가 소비된다. 제 1 단째의 에너지 축적기(111), 제 2 단째의 에너지 축적기(112), 귀로의 제 1 단째의 에너지 축적기(211) 및 귀로의 제 2 단째의 에너지 축적기(212)를 직접 접속하고, 그 양단에 병렬로 전기적 부하(5)를 접속하면 전기 에너지가 소비된다. 다단의 에너지 축적기를 직렬로 접속하면 단자 전압이 높아지고, 소비되는 전기 에너지는 개별로 방출하는 것보다도 많아지고, 발전 효율이 더 향상된다.The kinetic energy held by the electrons output from the carrier output material 332 of the second stage back to the impact is converted into thermal energy by impinging on the electron absorption collector 228 of the second stage. Therefore, the temperature of the electron absorption collector 228 of the 2nd stage rises, the heat which generate | occur | produces is conducted to the heat conductor 121 of the mode 2, and the temperature of the heat conductor 121 of the mode 2 increases. The heat of the heat conductor 121 of the mode 2 is conducted to the heat energy supply 126 to increase the temperature of the heat energy supply 126. The heat of the heat energy supply 126 that has become a high temperature is transferred to the insulator 8 so that the temperature of the insulator 8 rises. The heat of the insulator 8 is transferred to the carrier output material 131 of the first stage so that the temperature of the carrier output material 131 of the first stage is raised. In the initial state in which the field effect power generation device starts to operate, the temperature of the carrier output material 131 in the first stage is low, so that the amount of electrons emitted is small. However, as the emitted electrons collide, the temperature of the carrier output material 132 of the second stage is raised, and the amount of electrons emitted from it increases. The emitted electrons collide with the electron absorption collector 128 of the second stage, and the temperature rises. The generated heat is conducted via the thermal conductor 120 in mode 1, the temperature of the carrier output material 331 in the first stage of the return rises, the amount of electrons emitted therefrom increases, and the emitted electrons are removed. By impinging on the first stage electron absorption collector, the temperature of the carrier output material 332 of the second stage to the return rises, and the amount of electrons emitted therefrom increases. The emitted electrons collide with the second electron absorption collector 228, and the temperature rises. The heat of the second electron absorption collector 228 is conducted to the heat energy supply 126 via the heat conductor 121 of the mode 2 so that the temperature rises, and the emission amount of electrons increases. By repeating the above cycle, as time elapses, the temperature of the member that emits electrons increases, and the number of electrons emitted increases, so that the amount of power generated increases and the power generation efficiency also improves. When the electrical load 5 is connected to the energy accumulator 111 of the first stage in parallel, the electrical energy accumulated by the current flows in the electrical load 5 is consumed. When the electrical load 5 is connected in parallel to the energy accumulator 112 of the 2nd stage, the electrical energy accumulated by electric current flows in the electrical load 5 is consumed. When the electrical load 5 is connected in parallel to the energy accumulator 211 at the first stage of the return path, electric current accumulated by the current flows in the electrical load 5 is consumed. When the electrical load 5 is connected in parallel to the energy accumulator 212 of the 2nd stage of return, electrical energy accumulated by electric current flows in the electrical load 5 is consumed. Directly connects the energy accumulator 111 of the first stage, the energy accumulator 112 of the second stage, the energy accumulator 211 of the first stage of returning home and the energy accumulator 212 of the second stage of returning home directly. If electrical loads 5 are connected in parallel at both ends, electrical energy is consumed. When the multi-stage energy accumulator is connected in series, the terminal voltage is increased, the electrical energy consumed is higher than that of the individual discharge, and the power generation efficiency is further improved.

도 56에는 전계 효과 발전 장치의 열전도기를 이용하는 2단 캐스케이드?피드백 방식의 실시예의 측면?단면도로 도시한다. 도 50에 이용되어 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)의 역할은 도 56에서는 모드 1의 열전도기(120)가 겸용한다. 또한, 도 50에 이용하는 열에너지 공급기(226)의 역할은 도 56에서는 모드 1의 열전도기(120)가 겸용한다. 도 50에 이용하는 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(228)의 역할은 도 56에서는 모드 2의 열전도기(121)가 겸용한다. 도 50에 이용하는 열에너지 공급기(126)의 역할은 도 56에서는 모드 2의 열전도기(121)가 겸용한다. 도 56의 모드 1의 열전도기(120) 및 모드 2의 열전도기(121)로서 열전도율이 양호한 물질이 바람직하다. 모드 1의 열전도기(120)의 재료의 일례로서 그라펜이 있다. 모드 2의 열전도기(121)의 재료의 일례로서도 그라펜이 있다. 그라펜은 탄소의 6원환이 대략 평면에서 층형상으로 배치되어 있다. 층 내의 열전도율은 높고, 층과 층 사이를 전도하는 열은 적다. 따라서 진공중에 이미션된 전자를 그라펜의 표면의 층에 충돌시켜 흡수하면, 표면의 층의 온도가 높아진다. 열이 표면의 층을 양호하게 전도하므로 다음 모드에서 고온의 이미터로부터 전자를 이미션하는 효율이 향상된다. 그라펜의 표면의 층에 축적된 열은 내부의 층으로 전도되는 효율이 낮으므로 열에너지의 손실이 적고, 열에너지가 보존되므로 다음 모드의 전자의 이미션의 효율이 향상된다. 따라서 전자 흡수 콜렉터(26) 및 모드 1의 열전도기(120)와 모드 2의 열전도기(121)를 구성하는 구체적인 재료로서 그라펜을 이용하면 전계 효과 발전 장치의 발전 효율을 향상하는 것이 가능해진다.Fig. 56 is a side cross-sectional view of an embodiment of a two-stage cascade-feedback system using a thermal conductivity of a field effect generator. The role of the electron absorption collector 128 of the second stage used in FIG. 50 is also combined with the heat conductor 120 of mode 1 in FIG. 56. In addition, the role of the heat energy supplier 226 used in FIG. 50 is also combined with the heat conductor 120 of mode 1 in FIG. The role of the electron absorption collector 228 of the second stage used in FIG. 50 is also combined with the heat conductor 121 of mode 2 in FIG. 56. The role of the heat energy supplier 126 used in FIG. 50 is also used by the heat conductor 121 of mode 2 in FIG. As the thermal conductor 120 of the mode 1 and the thermal conductor 121 of the mode 2 of FIG. 56, materials having a good thermal conductivity are preferable. Graphene is an example of a material of the thermal conductor 120 in mode 1. Graphene is also an example of a material of the heat conductor 121 in mode 2. In graphene, the six-membered ring of carbon is arranged in a substantially planar and layered manner. The thermal conductivity in the layer is high, and there is little heat conducting between the layers. Therefore, when electrons emitted in a vacuum collide with and absorb the layer on the surface of the graphene, the temperature of the surface layer is increased. The heat conducts well in the layer of the surface, thus improving the efficiency of emitting electrons from the hot emitter in the next mode. Since heat accumulated in the layer on the surface of the graphene has low efficiency of conducting to the inner layer, the loss of thermal energy is low, and the thermal energy is preserved, so that the efficiency of electron emission in the next mode is improved. Therefore, when graphene is used as a specific material constituting the electron absorption collector 26, the mode 1 thermal conductor 120, and the mode 2 thermal conductor 121, it is possible to improve the power generation efficiency of the field effect generator.

[본 발명의 제 3 실시예][Third Embodiment of the Invention]

본 발명의 제 3 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 3단 캐스케이드 방식을 채용하는 경우의 단면을 도 57에 도시한다. 상기 도면에서 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)에 전기적으로 접속되고, 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 입출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)을 이용한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속되고, 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)에 전기적으로 접속되고, 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속되고, 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 제 6 전원(36)의 음전압 단자는 캐리어 가속장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속되고, 제 6 전원(36)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속된다. 제 7 전원(37)의 음전압 단자는 제 3 단째의 캐리어 출력 물질(133)에 전기적으로 접속되고, 제 7 전원(37)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속된다. 제 8 전원(38)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속되고, 제 8 전원(38)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 전기적으로 접속된다. 제 9 전원(39)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 전기적으로 접속되고, 제 9 전원(39)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)에 전기적으로 접속된다.Fig. 57 is a sectional view when the three-step cascade system is adopted in the field effect generator according to the third embodiment of the present invention. In this figure, the negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the carrier output material 131 of the first stage, and the positive voltage terminal of the first power source 31 is the first electrode 61 of the carrier accelerator. Is electrically connected). A first power source 31 is used to inject electrons that are carriers from the carrier input and output material 1 into the channel forming material 2. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the second power source 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the carrier output material 132 of the second stage, and the positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the seventh power supply 37 is electrically connected to the carrier output material 133 of the third stage, and the positive voltage terminal of the seventh power supply 37 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the eighth power source 38 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the eighth power source 38 is electrically connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the ninth power source 39 is electrically connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the ninth power source 39 is electrically connected to the ninth electrode 69 of the carrier accelerator. Is connected.

제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)의 주변의 구조는 도 52에 도시한 구조와 동일하고, 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)에는 채널 형성 물질(2)이 전기적으로 결합되어 있다. 양전압이 가해지는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 음전압이 가해지는 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131) 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계에 의해 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)로부터 캐리어인 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 채널 형성 물질(2)에 인젝션된 전자는 비가역 과정 발생부(4)를 경유하여 가속 채널(9)에 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 이미션 전극으로서도 작용한다. 이미션된 전자는 가속 채널(9) 내에서 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61), 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 의해 가속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)은 가속 전극으로서 작용한다. 가속된 전자는 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)에 충돌하고, 이에 흡수된다. 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)에 흡수된 전자는 제 1 단째의 에너지 축적기(111)로 이동한다. 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)로부터 전자가 방출되었으므로 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)에는 정공이 잔존한다. 잔존하는 정공은 제 1 단째의 에너지 축적기(111)로 이동한다. 제 1 단째의 에너지 축적기(111)에서 정공과 전자가 다이폴을 형성함으로써 축적된다.The structure of the periphery of the carrier output material 131 of the first stage is the same as that shown in Fig. 52, and the channel forming material 2 is electrically coupled to the carrier output material 131 of the first stage. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator to which the positive voltage is applied and the carrier output material 131 of the first stage to which the negative voltage is applied, and the carrier output material of the first stage From 131 electrons as carriers are injected into the channel forming material 2. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Electrons injected into the channel forming material 2 are emitted to the acceleration channel 9 via the irreversible process generator 4. The first electrode 61 of the carrier accelerator also acts as an emission electrode. Emitted electrons are accelerated in the acceleration channel 9 by the first electrode 61 of the carrier accelerator, the second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator. The second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator serve as acceleration electrodes. The accelerated electrons collide with and are absorbed by the electron absorption collector 127 of the first stage. Electrons absorbed by the electron absorption collector 127 in the first stage move to the energy accumulator 111 in the first stage. Since electrons are emitted from the carrier output material 131 of the first stage, holes remain in the carrier output material 131 of the first stage. The remaining holes move to the energy accumulator 111 of the first stage. In the energy accumulator 111 of the first stage, holes and electrons are accumulated by forming a dipole.

제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)로부터 방출된 전자가 보유하는 운동 에너지는 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)에 충돌함으로써 열에너지로 변환된다. 따라서 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터(127)의 온도가 상승하고, 발생하는 열은 절연물(8)에 전도하여 절연물(8)의 온도가 상승한다. 절연물(8)의 열은 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)로 전도되어 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)의 온도가 상승한다. 고온이 된 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132) 내의 전자의 운동 에너지가 커진다. 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)의 주변의 구조는 도 53에 도시한 구조와 동일하고, 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)에는 채널 형성 물질(2)이 전기적으로 결합되어 있다. 양전압이 가해지는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)과 음전압이 가해지는 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132) 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계에 의해 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)로부터 캐리어인 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 고온과 전계의 작용에 의해 채널 형성 물질(2)에 인젝션된 전자는 비가역 과정 발생부(4)를 경유하여 가속 채널(9)에 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 이미션 전극으로서도 작용한다. 이미션된 전자는 가속 채널(9) 내에서 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64), 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65) 및 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 의해 가속된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65) 및 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)은 가속 전극으로서 작용한다. 가속된 전자는 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)에 충돌하고, 이에 흡수된다. 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)에 흡수된 전자는 제 2 단째의 에너지 축적기(112)로 이동한다. 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)로부터 전자가 방출되었으므로 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)에는 정공이 잔존한다. 잔존하는 정공은 제 2 단째의 에너지 축적기(112)로 이동한다. 제 2 단째의 에너지 축적기(112)에서 정공과 전자가 다이폴을 형성함으로써 축적된다. 제 2 단째의 캐리어 출력 물질(132)로부터 출력된 전자가 보유하는 운동 에너지는 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)에 충돌함으로써 열에너지로 변환된다. 따라서 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터(128)의 온도가 상승하고, 발생하는 열은 절연물(8)에 전도하여 절연물(8)의 온도가 상승한다. 절연물(8)의 열은 제 3 단째의 캐리어 출력 물질(133)로 전도되어 제 3 단째의 캐리어 출력 물질(133)의 온도가 상승한다. 고온이 된 제 3 단째의 캐리어 출력 물질(133) 내의 전자의 운동 에너지가 커진다. 제 3 단째의 캐리어 출력 물질(133)의 주변의 구조는 도 58에 도시한 구조와 동일하고, 제 3 단째의 캐리어 출력 물질(133)에는 채널 형성 물질(2)이 전기적으로 결합되어 있다. 양전압이 가해지는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)과 음전압이 가해지는 제 3 단째의 캐리어 출력 물질(133) 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계에 의해 고온의 제 3 단째의 캐리어 출력 물질(133)로부터 캐리어인 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 고온과 전계의 작용에 의해 채널 형성 물질(2)에 인젝션된 전자는 비가역 과정 발생부(4)를 경유하여 가속 채널(9)에 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)은 이미션 전극으로서도 작용한다. 이미션된 전자는 가속 채널(9) 내에서 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67), 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68) 및 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)에 의해 가속된다. 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68) 및 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)은 가속 전극으로서 작용한다. 가속된 전자는 제 3 단째의 전자 흡수 콜렉터(129)에 충돌하고, 이에 흡수된다. 제 3 단째의 전자 흡수 콜렉터(129)에 흡수된 전자는 제 3 단째의 에너지 축적기(113)로 이동한다. 제 3 단째의 캐리어 출력 물질(133)로부터 전자가 방출되었으므로 제 3 단째의 캐리어 출력 물질(133)에는 정공이 잔존한다. 잔존하는 정공은 제 3 단째의 에너지 축적기(113)로 이동한다. 제 3 단째의 에너지 축적기(113)에서 정공과 전자가 다이폴을 형성함으로써 축적된다. 제 1 단째의 에너지 축적기(111)에 병렬로 전기적 부하(5)를 접속하면 전기적 부하(5)에 전류가 흐름으로써 축적된 전기 에너지가 소비된다. 제 2 단째의 에너지 축적기(112)에 병렬로 전기적 부하(5)를 접속하면 전기적 부하(5)에 전류가 흐름으로써 축적된 전기 에너지가 소비된다. 제 3 단째의 에너지 축적기(113)에 병렬로 전기적 부하(5)를 접속하면 전기적 부하(5)에 전류가 흐름으로써 축적된 전기 에너지가 소비된다.The kinetic energy held by the electrons emitted from the carrier output material 131 of the first stage is converted into thermal energy by colliding with the electron absorption collector 127 of the first stage. Therefore, the temperature of the electron absorption collector 127 in the first stage rises, and the generated heat is conducted to the insulator 8, so that the temperature of the insulator 8 increases. The heat of the insulator 8 is conducted to the carrier output material 132 of the second stage so that the temperature of the carrier output material 132 of the second stage rises. The kinetic energy of the electrons in the carrier output material 132 of the second stage which has become high becomes large. The structure of the periphery of the carrier output material 132 of the second stage is the same as that shown in Fig. 53, and the channel forming material 2 is electrically coupled to the carrier output material 132 of the second stage. An electric field is generated between the fourth electrode 64 of the carrier acceleration device to which the positive voltage is applied and the carrier output material 132 of the second stage to which the negative voltage is applied, and the carrier output material of the second stage by the electric field ( From 132 electrons as carriers are injected into the channel forming material 2. The fourth electrode 64 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. The electrons injected into the channel forming material 2 by the action of the high temperature and the electric field are emitted to the acceleration channel 9 via the irreversible process generator 4. The fourth electrode 64 of the carrier accelerator also acts as an emission electrode. The emitted electrons are accelerated in the acceleration channel 9 by the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, the fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. The fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the sixth electrode 66 of the carrier accelerator serve as acceleration electrodes. The accelerated electrons collide with and are absorbed by the electron absorption collector 128 of the second stage. The electrons absorbed by the electron absorption collector 128 of the second stage move to the energy accumulator 112 of the second stage. Since electrons are emitted from the carrier output material 132 of the second stage, holes remain in the carrier output material 132 of the second stage. The remaining holes move to the energy accumulator 112 of the second stage. In the energy accumulator 112 of the second stage, holes and electrons are accumulated by forming a dipole. The kinetic energy retained by the electrons output from the carrier output material 132 of the second stage is converted into thermal energy by impinging on the electron absorption collector 128 of the second stage. Therefore, the temperature of the electron absorption collector 128 of the second stage rises, and the generated heat conducts to the insulator 8, so that the temperature of the insulator 8 rises. The heat of the insulator 8 is conducted to the carrier output material 133 of the third stage so that the temperature of the carrier output material 133 of the third stage increases. The kinetic energy of electrons in the carrier output material 133 of the third stage which has become high becomes large. The structure around the carrier output material 133 of the third stage is the same as that shown in Fig. 58, and the channel forming material 2 is electrically coupled to the carrier output material 133 of the third stage. An electric field is generated between the seventh electrode 67 of the carrier accelerator to which the positive voltage is applied and the carrier output material 133 of the third stage to which the negative voltage is applied, and the carrier output of the third stage of high temperature is generated by the electric field. Electrons as carriers from the material 133 are injected into the channel forming material 2. The seventh electrode 67 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. The electrons injected into the channel forming material 2 by the action of the high temperature and the electric field are emitted to the acceleration channel 9 via the irreversible process generator 4. The seventh electrode 67 of the carrier accelerator also acts as an emission electrode. Emitted electrons are accelerated in the acceleration channel 9 by the seventh electrode 67 of the carrier accelerator, the eighth electrode 68 of the carrier accelerator and the ninth electrode 69 of the carrier accelerator. The eighth electrode 68 of the carrier accelerator and the ninth electrode 69 of the carrier accelerator serve as acceleration electrodes. The accelerated electrons collide with and are absorbed by the electron absorption collector 129 of the third stage. Electrons absorbed by the electron absorption collector 129 of the third stage move to the energy accumulator 113 of the third stage. Since electrons are emitted from the carrier output material 133 of the third stage, holes remain in the carrier output material 133 of the third stage. The remaining holes move to the energy accumulator 113 of the third stage. In the energy accumulator 113 of the third stage, holes and electrons are accumulated by forming a dipole. When the electrical load 5 is connected to the energy accumulator 111 of the first stage in parallel, the electrical energy accumulated by the current flows in the electrical load 5 is consumed. When the electrical load 5 is connected to the energy accumulator 112 of the 2nd stage in parallel, the electric energy accumulated by electric current flows in the electrical load 5 is consumed. When the electrical load 5 is connected to the energy accumulator 113 of the 3rd stage in parallel, the electrical energy accumulated by the electric current flows in the electrical load 5 is consumed.

제 1 단째의 에너지 축적기(111), 제 2 단째의 에너지 축적기(112) 및 제 3 단째의 에너지 축적기(113)를 직렬 접속하고, 그 양단에 병렬로 전기적 부하(5)를 접속하면 전기 에너지가 소비된다. 다단의 에너지 축적기를 직렬 접속하면 단자 전압이 높아지고, 소비되는 전기 에너지는 개별로 방출하는 것보다도 많아지고, 발전 효율이 향상된다.If the energy accumulator 111 of the 1st stage, the energy accumulator 112 of the 2nd stage, and the energy accumulator 113 of the 3rd stage are connected in series, and the electrical load 5 is connected in parallel to the both ends, Electric energy is consumed. When the multi-stage energy accumulator is connected in series, the terminal voltage is increased, the electrical energy consumed is higher than that emitted separately, and the power generation efficiency is improved.

도 57에서 열에너지 공급기(126)에 열 에너지를 공급하면, 열 전도에 의해 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)의 온도가 상승하므로 제 1 단째의 캐리어 출력 물질(131)로부터 방출되는 전자의 수가 많아지고, 후속 단에서 발전되는 전기량이 증가한다. 따라서 히터 가열에 의해 열에너지 공급기(126)에 열에너지를 공급하는 경우에 있어서, 히터 가열을 위해 소비되는 전기 에너지보다도 발전되는 전기 에너지가 많아지므로 종합적으로는 발전 효율이 향상된다. 또한 열에너지 공급기(126)에는 에너지이면 어떤 종류의 에너지를 공급해도 발전 효율을 향상하는 것이 가능하다. 따라서 열에너지 공급기(126)에 공급하는 에너지를 본 발명에서는 한정하지 않지만, 공급하는 에너지의 예로서 전자파 에너지 및 열 에너지를 포함한다. 열 에너지로서 지열이나 태양열 및 화석 연료를 연소할 때 발생하는 열 등이 포함된다.In FIG. 57, when the thermal energy is supplied to the thermal energy supply 126, the temperature of the carrier output material 131 in the first stage is increased by thermal conduction, so the number of electrons emitted from the carrier output material 131 in the first stage is increased. More and the amount of electricity generated in subsequent stages increases. Therefore, in the case of supplying heat energy to the heat energy supplier 126 by the heater heating, the electric energy generated is larger than the electric energy consumed for the heater heating, so that the power generation efficiency is improved overall. In addition, it is possible to improve the power generation efficiency even if any kind of energy is supplied to the thermal energy supplier 126 as long as it is energy. Therefore, although the energy supplied to the thermal energy supply 126 is not limited in the present invention, examples of the energy to be supplied include electromagnetic wave energy and thermal energy. The thermal energy includes geothermal heat, solar heat, and heat generated from burning fossil fuels.

[본 발명의 제 4 실시예][Fourth embodiment of the present invention]

도 59에는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치의 실시예의 단면을 도시한다. 상기 도면의 표시에서 제 1 전원(31) 등이 상하로 2개의 기재가 실시되고 있지만, 실제로는 1개이다. 즉, 이 발전 장치는 원통형이므로 횡축에 대칭이고, 표시로서 상하에 동일한 것을 기재한다. 상기 도면에서 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 캐리어 출력 물질(1)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)을 이용한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속되고, 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속되고, 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다.59 is a sectional view of an example of a field effect power generation device according to a fourth embodiment of the present invention. In the display of this figure, although two descriptions are implemented up and down for the 1st power supply 31 etc., it is actually one. That is, since this power generation apparatus is cylindrical, it is symmetrical on a horizontal axis, and describes the same thing up and down as a display. In this figure, the positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the carrier output material 1. A first power source 31 is used to inject electrons that are carriers from the carrier output material 1 into the channel forming material 2. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the second power source 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Is connected.

캐리어 출력 물질(1)의 주변을 확대하여 도 60에 도시한다. 양전압이 가해지는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 음전압이 가해지는 캐리어 출력 물질(1) 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계의 작용에 의해 캐리어 출력 물질(1)로부터 캐리어인 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 인젝션 시에는 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2) 사이에 있는 포텐셜 장벽은 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 캐리어 출력 물질(1) 사이에 발생하는 전계에 의해 양자역학적인 터널 효과에 기초하여 전자가 관통?통과한다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 터널 전극으로서도 작용한다. 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 내를 이동한다. 채널 형성 물질(2)의 선단의 곡률반경은 충분히 작게 한다. 채널 형성 물질(2)의 예로서 카본?나노튜브 및 카본?월 등이 있다. 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)은 전기적으로 접속된다. 그러나 채널 형성 물질(2)이 카본계 물질인 경우에는 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 전기적으로 접속하는 데에는 특수한 접착 방법을 적용할 필요가 있다. 열발전 장치에서는 캐리어 출력 물질(1)이 가열되어 고온이 되므로 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 고온 상태로 전기적으로 접속하는 것은 매우 곤란했다. 그러나 본 발명의 발전 장치에서는 캐리어 출력 물질(1)을 가열할 필요가 없으므로 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 전기적으로 접속하면, 그 접속을 파괴하는 것이 거의 발생하지 않으므로 본 발명의 발전 장치는 선행 기술인 열 발전 장치보다도 내구성에 있어서 우수하다.The periphery of the carrier output material 1 is enlarged and shown in FIG. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier acceleration device to which the positive voltage is applied and the carrier output material 1 to which the negative voltage is applied, and electrons which are carriers from the carrier output material 1 by the action of the electric field. Is injected into the channel forming material 2. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. During injection, the potential barrier between the carrier output material 1 and the channel forming material 2 is a quantum mechanical tunnel by an electric field generated between the first electrode 61 and the carrier output material 1 of the carrier accelerator. Based on the effect, electrons pass through. The first electrode 61 of the carrier accelerator also acts as a tunnel electrode. The injected electrons move in the acceleration channel 9. The radius of curvature of the tip of the channel forming material 2 is sufficiently small. Examples of the channel forming material 2 include carbon nanotubes and carbon walls. The carrier output material 1 and the channel forming material 2 are electrically connected. However, when the channel forming material 2 is a carbon-based material, it is necessary to apply a special bonding method to electrically connect the carrier output material 1 and the channel forming material 2. In the thermoelectric generator, since the carrier output material 1 is heated to a high temperature, it is very difficult to electrically connect the carrier output material 1 and the channel forming material 2 to a high temperature state. However, in the power generation apparatus of the present invention, since the carrier output material 1 does not need to be heated, when the carrier output material 1 and the channel forming material 2 are electrically connected, it is hard to destroy the connection. Power generation device is superior in durability than the prior art thermal power generation device.

채널 형성 물질(2)에 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 전극으로부터 발생하는 전계에 의해 가속 채널(9)에서 가속되고, 전자의 운동 에너지가 커진다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 가속 전극으로서 작용한다. 큰 운동 에너지를 보유하는 전자가 비가역 과정 발생부(4)에 도달하고, 채널 형성 물질(2)로부터 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 이미션 전극으로서도 작용한다. 이미션을 실시할 때에는 채널 형성 물질(2)과 진공 사이에 있는 일 함수에 상당하는 포텐셜 장벽은 발생하는 전계에 의해 터널 효과에 기초하여 관통?돌파하여 전자가 진공 중에 이미션된다.Electrons injected into the channel forming material 2 are accelerated in the acceleration channel 9 by the electric field generated from the electrodes of the carrier accelerator, and the kinetic energy of the electrons is increased. The second electrode 62 of the carrier accelerator, the third electrode 63 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator serve as the acceleration electrode. Electrons having a large kinetic energy arrive at the irreversible process generator 4 and are emitted from the channel forming material 2. The first electrode 61 of the carrier accelerator also acts as an emission electrode. In performing the emission, the potential barrier corresponding to the work function between the channel forming material 2 and the vacuum penetrates and breaks through the generated electric field based on the tunnel effect, and electrons are emitted in the vacuum.

도 59에는 캐리어 가속 장치의 각 전극으로부터 발생하는 전기력선을 화살표가 있는 곡선으로 나타낸다. 발전 장치가 원통형이므로 캐리어인 전자는 축 대칭의 힘을 받아 축 방향으로 진행하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 충돌하며, 그것에 흡수된다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된 전자는 에너지 축적기(15)로 이동한다. 한편, 캐리어인 전자를 출력한 캐리어 출력 물질(1)에는 양전하를 보유하는 정공이 잔존한다. 정공은 에너지 축적기(15)로 이동하고, 그곳에서 전자와 정공이 다이폴을 형성한다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 도달하는 전자는 에너지 축적기(15)로 이동하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에는 전자가 거의 잔존하지 않으므로 후속하여 전자 흡수 콜렉터(26)에 접근하는 전자의 진로를 방해하는 것은 거의 없다. 즉, 에너지 축적기(15)에서 전자와 정공이 다이폴을 형성하므로 전자가 보유하는 음전하가 후속 전자의 이동 방향으로 영향을 미치는 것은 거의 없다. 정공도 캐리어 출력 물질(1)로부터 에너지 축적기(15)로 이동하며, 그곳에서 전자와 정공이 다이폴을 형성하므로 정공이 보유하는 양전하가 캐리어 출력 물질(1)로부터 캐리어 입력 물질로 이동하는 전자의 움직임을 방해하는 것도 거의 없어져 양호한 발전이 실시되는 것이 본 발명의 발전 장치의 특징이다. 선행하는 발전 장치에서는 전자와 정공이 원 물질에 잔존하고, 후속 캐리어의 움직임을 방해하므로 고효율의 발전을 실현하는 것이 곤란했다.Fig. 59 shows electric force lines generated from the electrodes of the carrier accelerator in a curve with arrows. Since the power generating device is cylindrical, electrons as carriers travel in the axial direction under the force of axial symmetry, collide with the electron absorption collector 26, and are absorbed therein. Electrons absorbed by the electron absorption collector 26 move to the energy accumulator 15. On the other hand, holes retaining a positive charge remain in the carrier output material 1 which outputs electrons as carriers. Holes move to the energy accumulator 15 where electrons and holes form a dipole. Electrons arriving at the electron absorption collector 26 move to the energy accumulator 15, and since there is almost no electrons remaining in the electron absorption collector 26, it subsequently obstructs the path of the electrons approaching the electron absorption collector 26. There is little to do. That is, since electrons and holes form a dipole in the energy accumulator 15, the negative charge retained by the electrons hardly affects the direction of movement of subsequent electrons. The hole also moves from the carrier output material 1 to the energy accumulator 15 where electrons and holes form a dipole, so that the positive charge held by the hole moves from the carrier output material 1 to the carrier input material. It is a feature of the power generating apparatus of the present invention that almost no interference is prevented and good power generation is carried out. In the preceding power generation device, electrons and holes remain in the raw material and obstruct the movement of subsequent carriers, which makes it difficult to realize high efficiency power generation.

[본 발명의 제 5 실시예][Fifth Embodiment of the Invention]

전자가 이미터와 콜렉터로부터 번갈아 이미션됨으로써 전기 에너지가 창출되는 경우에는 이를 교호(交互) 발전 방식이라고 한다. 도 61에는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 교호 발전 방식을 채용하는 경우에 모드 0인 상태의 단면도를 도시한다. 초기 상태인 모드 0에서는 전극의 온도가 낮으므로 전자가 충분한 운동 에너지를 보유하고 있지 않다. A측과 B측의 전극에 교류 전원(28)을 접속하고, 방전 현상에 의해 전극을 가열하는 경우를 모드 0이라고 한다. 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 교호 발전 방식을 채용하는 경우에 모드 1의 상태의 단면을 도 62에 도시한다. 상기 도면에 도시한 바와 같이 전자가 A측의 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 인젝션되고, 또 채널 형성 물질(2)로부터 전자가 이미션되는 경우에는 이 상태를 교호 발전의 모드 1이라고 한다. 도 63에는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 교호 발전 방식을 채용하는 경우에 모드 2의 상태의 단면도를 도시한다. 전자가 B측의 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 인젝션되고, 또 채널 형성 물질(2)로부터 전자가 이미션되는 경우에는 이 상태를 교호 발전의 모드 2라고 한다.When electrical energy is generated by electrons being alternately emitted from emitters and collectors, this is called an alternate generation method. Fig. 61 is a sectional view of the state in mode 0 when the alternating power generation system is adopted in the field effect generator according to the fifth embodiment of the present invention. In mode 0, which is the initial state, the temperature of the electrode is low, so the electrons do not have sufficient kinetic energy. The case where the AC power supply 28 is connected to the electrodes on the A side and the B side, and the electrode is heated by the discharge phenomenon is called mode 0. FIG. 62 is a sectional view of the mode 1 state when the alternating power generation system is adopted in the field effect generator according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in the figure, when the electrons are injected into the channel forming material 2 from the carrier output material 1 on the A side, and electrons are emitted from the channel forming material 2, this state is alternately generated. This is called mode 1. Fig. 63 is a sectional view of the state of mode 2 when the alternating power generation system is adopted in the field effect generator according to the fifth embodiment of the present invention. When electrons are injected into the channel forming material 2 from the carrier output material 1 on the B side, and electrons are emitted from the channel forming material 2, this state is called mode 2 of alternating power generation.

[모드 0][Mode 0]

초기 상태에서는 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)을 가열하기 위해 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)에 열에너지를 준다. 열에너지로서 히터를 이용하여 가열하는 경우, 태양열을 가하는 경우, 다른 전원으로부터의 열에너지를 가하는 경우 등이 있다. 간략한 가열의 예로서 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)을 고임피던스 상태로 설정하고, 단자 A와 단자 B에 교류의 고전압을 가하면, A측과 B측의 전극 사이에서 방전이 개시되고, 양쪽 전극의 온도가 상승한다. 도 61에서 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 교류 전원(28)을 접속한다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에는 전혀 접속하지 않으므로 이들 전극은 고임피던스 상태에 있다.In the initial state, thermal energy is applied to the carrier output material 1 and the channel forming material 2 to heat the carrier output material 1 and the channel forming material 2. In the case of heating using a heater as the thermal energy, solar heat is applied, thermal energy from another power source, and the like. As a simple heating example, when the second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator are set to a high impedance state, and a high voltage of AC is applied to the terminals A and B, the A side and the B side are applied. Discharge is started between the electrodes on the side, and the temperature of both electrodes rises. In FIG. 61, an AC power supply 28 is connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Since no connection is made between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator, these electrodes are in a high impedance state.

교류 전원(28)으로부터 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 양전압이 가해지는 기간에는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 음전압이 가해진다. 이 기간에 교류 전원(28)의 전압이 충분히 높은 경우에는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)으로부터 전자가 이미션되고, 이미션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 충돌한다. 전극에 가해지는 전압이 충분히 높으므로 이미션된 전자가 큰 운동 에너지를 보유한 상태로 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 충돌하므로 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)의 온도가 상승한다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)의 열에너지는 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)에 방열 효과에 의해 전달되고, 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2) 중 전자가 높은 운동 에너지 상태가 된다.In the period in which the positive voltage is applied from the AC power supply 28 to the first electrode 61 of the carrier accelerator, a negative voltage is applied to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. In this period, when the voltage of the AC power supply 28 is sufficiently high, electrons are emitted from the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and the electrons collide with the first electrode 61 of the carrier accelerator. . Since the voltage applied to the electrode is sufficiently high, the temperature of the first electrode 61 of the carrier accelerator increases because the emitted electrons collide with the first electrode 61 of the carrier accelerator in a state of having a large kinetic energy. The thermal energy of the first electrode 61 of the carrier accelerator is transferred to the carrier output material 1 and the channel forming material 2 by the heat radiation effect, and electrons in the carrier output material 1 and the channel forming material 2 are transferred. High kinetic energy.

교류 전원(28)으로부터 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 음전압이 가해지는 기간에는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 양전압이 가해진다. 이 기간에 교류 전원(28)의 전압이 충분히 높은 경우에는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)으로부터 전자가 이미션되고, 이미션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 충돌한다. 전극에 가해지는 전압이 충분히 높으므로 이미션된 전자가 큰 운동 에너지를 보유한 상태로 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 충돌하므로 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)의 온도가 상승한다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)의 열에너지는 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)에 방열 효과에 의해 전달되고, 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2) 내의 전자가 높은 운동 에너지 상태가 된다.A positive voltage is applied to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator in the period in which a negative voltage is applied from the AC power supply 28 to the first electrode 61 of the carrier accelerator. In this period, when the voltage of the AC power supply 28 is sufficiently high, electrons are emitted from the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the electrons collide with the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. . Since the voltage applied to the electrode is sufficiently high, the temperature of the fourth electrode 64 of the carrier accelerator increases because the emitted electrons collide with the fourth electrode 64 of the carrier accelerator with a large kinetic energy. The thermal energy of the fourth electrode 64 of the carrier accelerator device is transferred to the carrier output material 1 and the channel forming material 2 by the heat radiation effect, and electrons in the carrier output material 1 and the channel forming material 2 are transferred. High kinetic energy.

교류 전원은 상기 과정을 반복하므로 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)의 온도가 모두 상승하여 고온이 된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 축적된 열에너지는 간접 히팅 효과에 의해 도 61에서 A측에 있는 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)의 온도를 상승한다. 따라서, 캐리어 출력 물질(1) 중의 온도가 상승하고, 그 내부에 있는 전자가 큰 운동 에너지를 보유하므로 인젝션이 용이해진다. 채널 형성 물질(2)의 중의 온도도 상승하고, 그 내부에 있는 전자가 큰 운동 에너지를 보유하므로 이미션이 용이해진다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 축적된 열에너지는 간접 히팅 효과에 의해 도 61에서 B측에 있는 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)의 온도가 상승한다. 따라서 캐리어 출력 물질(1) 중의 온도가 상승하고, 그 내부에 있는 전자가 큰 운동 에너지를 보유하므로 인젝션이 용이해진다. 채널 형성 물질(2)의 중의 온도가 상승하고, 그 내부에 있는 전자가 큰 운동 에너지를 보유하므로 대부분의 전자의 이미션이 용이해진다.Since the AC power repeats the above process, the temperature of both the first electrode 61 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator increases and becomes high temperature. The heat energy accumulated in the first electrode 61 of the carrier accelerator increases the temperature of the carrier output material 1 and the channel forming material 2 on the A side in FIG. 61 by the indirect heating effect. Therefore, the temperature in the carrier output material 1 rises, and the electrons therein hold a large kinetic energy, so injection is easy. The temperature in the channel forming material 2 also rises, and the electrons in the inside retain large kinetic energy, thus facilitating the emission. The heat energy accumulated in the fourth electrode 64 of the carrier accelerator increases in temperature of the carrier output material 1 and the channel forming material 2 on the B side in FIG. 61 due to the indirect heating effect. Therefore, the temperature in the carrier output material 1 rises, and the electrons in the inside retain large kinetic energy, so that injection is easy. The temperature in the channel forming material 2 rises, and the electrons in the interior retain large kinetic energy, which facilitates the emission of most electrons.

[모드 1][Mode 1]

본 발명의 제 5 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 교호 발전 방식을 채용하는 경우에 모드 1의 상태의 외관도를 도 64에 도시한다. 도 62에서 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 확대하여 도 60에 도시한다. 도 62에 도시한 바와 같이 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 A측의 캐리어 출력 물질(1)에 전기적으로 접속되고, 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)을 이용한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속되고, 제 2 전극(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다.64 is an external view of the state of mode 1 when the alternating power generation system is adopted in the field effect generator according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 62, the carrier output material 1 and the channel forming material 2 are enlarged and shown in FIG. As shown in FIG. 62, the negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the carrier output material 1 on the A side, and the positive voltage terminal of the first power source 31 is the first of the carrier accelerator. It is electrically connected to the electrode 61. A first power source 31 is used to inject electrons that are carriers from the carrier output material 1 into the channel forming material 2. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the second electrode 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected.

도 60에 도시한 바와 같이, 캐리어 출력 물질(1)의 선단부에 채널 형성 물질(2)이 전기적으로 결합된다. 캐리어 출력 물질(1)과 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61) 사이에는 전계가 발생하고, 캐리어 출력 물질(1) 중의 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 채널 형성 물질(2)의 선단부는 매우 가늘므로 선단부에 전계가 집중한다. 도 60에 도시한 바와 같이 전계에 의해 채널 형성 물질(2)로부터 전자가 비가역 과정 발생부(4)를 경유하여 가속 채널(9)에 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 이미션 전극으로서 작용한다. 초기 상태에서는 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)의 온도는 낮으므로 이미션되는 전자의 수는 적지만, 임계 상태가 되면 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2) 중의 전자가 높은 운동 에너지를 보유하고, 인젝션되는 전자의 수가 증가하며, 또한 이미션되는 전자의 수도 증가한다.As shown in FIG. 60, the channel forming material 2 is electrically coupled to the tip of the carrier output material 1. An electric field is generated between the carrier output material 1 and the first electrode 61 of the carrier accelerator, and electrons in the carrier output material 1 are injected into the channel forming material 2. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. The tip of the channel forming material 2 is so thin that an electric field is concentrated at the tip. As shown in FIG. 60, electrons are emitted from the channel forming material 2 to the acceleration channel 9 via the irreversible process generating unit 4 by the electric field. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an emission electrode. In the initial state, the temperature of the carrier output material 1 and the channel forming material 2 is low so that the number of electrons to be emitted is small, but when the critical state is reached, the electrons in the carrier output material 1 and the channel forming material 2 are reduced. Has a high kinetic energy, increases the number of electrons injected, and also increases the number of electrons that are emitted.

가속 채널(9)에 이미션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 축적되는 양전하와 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 축적되는 양전하와 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 축적되는 양전하의 사이에 작용하는 쿨롱력에 의해 가속되고, 최종적으로는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 도달한다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 가속 전극으로서 작용한다. 모드 1에서는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)이 전자를 흡수하는 콜렉터(4)의 역할이 된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 축적되는 전하는 스위치(351)를 경유하여 제 1 단째의 에너지 축적기(111)로 이동한다. 전자를 인젝션한 A측의 캐리어 출력 물질(1)에는 정공이 잔존하고, 정공은 제 1 단째의 에너지 축적기(111)로 이동하며, 그곳에서 정공과 전자가 다이폴을 형성함으로써 축적된다. 제 1 단째의 에너지 축적기(111)에 병렬로 전기적 부하(5)를 접속하면 발생한 전기 에너지가 소비된다. 모드 1의 동작에서 A측의 채널 형성 물질(2)로부터 이미션된 전자는 가속되고, 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 충돌하므로 전자의 운동 에너지가 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 흡수됨으로써 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)의 온도가 상승한다.Electrons emitted in the acceleration channel 9 are positive charges accumulated in the first electrode 61 of the carrier accelerator and positive charges accumulated in the second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is accelerated by the Coulomb force acting between the positive charges accumulated in the), and finally reaches the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. The second electrode 62 of the carrier accelerator, the third electrode 63 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator serve as the acceleration electrode. In mode 1, the fourth electrode 64 of the carrier accelerator serves as the collector 4 which absorbs electrons. The charge accumulated in the fourth electrode 64 of the carrier accelerator moves to the energy accumulator 111 in the first stage via the switch 351. Holes remain in the carrier output material 1 on the A side injecting electrons, and the holes move to the energy accumulator 111 in the first stage, where holes and electrons are accumulated by forming a dipole. When the electrical load 5 is connected in parallel to the energy accumulator 111 of the first stage, the generated electrical energy is consumed. In the operation of mode 1, the electrons which are emitted from the channel forming material 2 on the A side are accelerated and collide with the fourth electrode 64 of the carrier accelerator so that the kinetic energy of the electrons is the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. ), The temperature of the fourth electrode 64 of the carrier accelerator increases.

[모드 2][Mode 2]

도 63에서 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 확대하여 도 60에 도시한다. 도 62에 도시한 바와 같이 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 B측의 캐리어 출력 물질(1)에 전기적으로 접속되고, 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 5 전원(35)을 이용한다. 제 6 전원(36)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속되고, 제 6 전원(36)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 7 전원(37)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속되고, 제 7 전원(37)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다.In FIG. 63, the carrier output material 1 and the channel forming material 2 are enlarged and shown in FIG. As shown in Fig. 62, the negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the carrier output material 1 on the B side, and the positive voltage terminal of the fifth power source 35 is the fourth of the carrier accelerator. It is electrically connected to the electrode 64. A fifth power source 35 is used to inject electrons that are carriers from the carrier output material 1 into the channel forming material 2. The negative voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected.

도 60에 도시한 바와 같이 캐리어 출력 물질(1)의 선단부에 채널 형성 물질(2)이 전기적으로 결합된다. 모드 1의 동작에 의해 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)의 온도가 상승하고, B측이 고온이 된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 B측의 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)에 근접하여 배치되어 있으므로 간접 가열 효과에 의해 B측의 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)의 온도는 모드 1의 동작에 의해 고온이 되고, 이들의 내부의 전자가 높은 운동 에너지를 획득한다.As shown in FIG. 60, the channel forming material 2 is electrically coupled to the leading end of the carrier output material 1. By operation of the mode 1, the temperature of the fourth electrode 64 of the carrier accelerator increases, and the B side becomes a high temperature. Since the fourth electrode 64 of the carrier accelerator is disposed in close proximity to the carrier output material 1 and the channel forming material 2 on the B side, the carrier output material 1 and the channel formation on the B side are formed by an indirect heating effect. The temperature of the material 2 becomes high by operation of mode 1, and the electrons inside them acquire high kinetic energy.

캐리어 출력 물질(1)과 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64) 사이에는 전계가 발생하고, 캐리어 출력 물질(1) 중의 전자의 운동 에너지가 크게 되어 있으므로 전자가 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 용이하게 인젝션된다. 이 경우에는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)이 인젝션 전극으로서 작용한다. 채널 형성 물질(2)은 가는 구조이므로 그 선단부에 전계가 집중한다. 도 60에 도시한 바와 같이 B측의 채널 형성 물질(2)의 온도는 모드 1의 동작에 의해 고온으로 되어 있으므로 발생하는 전계에 의해 채널 형성 물질(2)로부터 전자가 비가역 과정 발생부(4)를 경유하여 가속 채널(9)에 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)이 이미션 전극으로서 작용한다. 초기 상태에서는 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)의 온도는 낮으므로 이미션되는 전자의 수는 적다.An electric field is generated between the carrier output material 1 and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and since the kinetic energy of the electrons in the carrier output material 1 is large, electrons form a channel from the carrier output material 1. It is easily injected into the material 2. In this case, the fourth electrode 64 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Since the channel forming material 2 has a thin structure, an electric field concentrates at its tip. As shown in FIG. 60, since the temperature of the channel forming material 2 on the B side becomes high temperature by the operation of mode 1, electrons are irreversible process generating unit 4 from the channel forming material 2 due to the generated electric field. Is accelerated into the acceleration channel 9 via. The fourth electrode 64 of the carrier accelerator acts as an emission electrode. In the initial state, the temperature of the carrier output material 1 and the channel forming material 2 is low, so the number of electrons to be emitted is small.

가속 채널(9)에 이미션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 축적되는 양전하와 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 축적되는 양전하 및 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 축적되는 양전하 사이에 작용하는 쿨롱력에 의해 가속되고, 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 도달한다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)은 가속 전극으로서 작용한다. 모드 2에서는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)이 전자를 흡수하는 콜렉터(4)의 역할이 된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 축적되는 전자는 스위치(350)를 경유하여 제 2 단째의 에너지 축적기(112)로 이동한다. 전자를 인젝션한 B측의 캐리어 출력 물질(1)에는 정공이 잔존하고, 정공은 제 2 단째의 에너지 축적기(112)로 이동하며, 그곳에서 정공과 전자가 다이폴을 형성함으로써 축적된다. 제 2 단째의 에너지 축적기(112)에 병렬로 전기적 부하(5)를 접속하면 발생한 전기 에너지가 소비된다.Electrons emitted in the acceleration channel 9 are positively charged at the fourth electrode 64 of the carrier accelerator and positively charged at the third electrode 63 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is accelerated by the Coulomb force acting between the positive charges accumulated in the), and reaches the first electrode 61 of the carrier accelerator. The fourth electrode 64 of the carrier accelerator, the third electrode 63 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator serve as acceleration electrodes. In mode 2, the first electrode 61 of the carrier accelerator acts as a collector 4 that absorbs electrons. Electrons accumulated in the first electrode 61 of the carrier accelerator move to the energy accumulator 112 in the second stage via the switch 350. Holes remain in the carrier output material 1 on the B side injecting electrons, and the holes move to the energy accumulator 112 in the second stage, where holes and electrons are accumulated by forming a dipole. When the electrical load 5 is connected in parallel to the energy accumulator 112 of the second stage, the generated electrical energy is consumed.

모드 2의 동작에서 B측의 채널 형성 물질(2)로부터 이미션된 전자는 가속되어 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 충돌하므로 전자의 운동 에너지가 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 흡수됨으로써 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)의 온도가 상승한다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)에 근접하여 배치되어 있으므로 간접 가열 효과에 의해 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)의 온도는 모드 2의 동작에 의해 고온이 되고, 이들의 내부의 전자가 높은 운동 에너지를 획득한다.In operation of the mode 2, the electrons that are emitted from the channel forming material 2 on the B side are accelerated to impinge on the first electrode 61 of the carrier accelerator, so that the kinetic energy of the electrons is first electrode 61 of the carrier accelerator. By being absorbed into, the temperature of the first electrode 61 of the carrier accelerator increases. Since the first electrode 61 of the carrier accelerator is disposed in close proximity to the carrier output material 1 and the channel forming material 2, the temperature of the carrier output material 1 and the channel forming material 2 by the indirect heating effect. Becomes high temperature by the operation of mode 2, and the electrons inside them acquire high kinetic energy.

모드 1과 모드 2를 반복함으로써 A측과 B측의 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)의 온도가 상승하고, 이들 내부에 존재하는 전자가 대부분의 운동 에너지를 보유함으로써 인젝션되는 전자 및 이미션되는 전자의 수가 증가한다. 차례로 상술한 모드 1 및 모드 2를 반복함으로써 A측과 B측의 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)이 고온이 되고, 극성이 변화되는 전기 에너지가 효율적으로 얻어지고, 전기적인 부하에 발생한 전압을 가함으로써 큰 전류가 흐른다. 따라서 상기 발전에 의해 전기적 부하(5)에 전기 에너지를 효율적으로 공급하는 것이 가능해진다.By repeating Mode 1 and Mode 2, the temperatures of the carrier output material 1 and the channel forming material 2 on the A side and B side rise, and electrons injected therein retain the most kinetic energy. And the number of electrons that are emitted is increased. By repeating the above-described mode 1 and mode 2 in turn, the carrier output material 1 and the channel forming material 2 on the A side and the B side become high temperature, and electrical energy whose polarity is changed is obtained efficiently, and the electrical load A large current flows by applying a voltage generated at. Therefore, it is possible to supply electrical energy to the electrical load 5 efficiently by the said power generation.

상기 교호 발전에서는 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2) 중의 전자에 높은 운동 에너지를 부여하기 위해 열에너지를 공급한다. 그 외의 발전 효율을 향상하는 수법으로서 캐리어 입력 물질에 파장이 짧은 전자파를 조사함으로써 발전의 임계 상태에 도달시키는 것도 가능하다. 상기 모드 1에서 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전자가 충돌하지만, 충돌하는 장소를 변화하는 쪽이 재료의 손상이 적으므로 전자의 비상 궤도를 시간적으로 변화한다. 이를 위해서는 캐리어 가속 장치의 전극(60)에 가하는 전압이 변화하고, 편향 작용에 의해 전자의 충돌 포인트가 차례로 변화하는 것이 내구성의 관점에서 바람직하다.In the alternating power generation, thermal energy is supplied to give high kinetic energy to the electrons in the carrier output material 1 and the channel forming material 2. As another method of improving the power generation efficiency, it is also possible to reach the critical state of power generation by irradiating electromagnetic waves with a short wavelength to the carrier input material. In the mode 1, electrons collide with the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. However, since the damage of the material is less likely to change the colliding place, the emergency trajectory of the electrons changes in time. For this purpose, it is preferable from the viewpoint of durability that the voltage applied to the electrode 60 of the carrier accelerator changes and the collision point of the electrons is sequentially changed by the deflection action.

상기 모드 2에서 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전자가 충돌하지만, 충돌하는 장소를 변화하는 쪽이 재료의 손상이 적으므로 전자의 비상 궤도를 시간적으로 변화한다. 이를 위해서는 캐리어 가속 장치의 전극(60)에 가하는 전압이 변화하고, 편향 작용에 의해 충돌 포인트가 차례로 변화하는 것이 내구성의 관점에서 바람직하다.In the mode 2, electrons collide with the first electrode 61 of the carrier accelerator. However, since the damage of the material is less likely to change the colliding place, the emergency trajectory of the electrons changes in time. For this purpose, it is preferable from the viewpoint of durability that the voltage applied to the electrode 60 of the carrier accelerator changes, and the collision point changes sequentially by the deflection action.

[본 발명의 제 6 실시예][Sixth Embodiment of the Invention]

본 발명의 제 6 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 출력 물질로서 N형 반도체를 이용하고, 채널 형성 물질로서 P형 반도체를 이용하는 경우의 단면을 도 65에 도시한다. 상기 도면에서 P형 반도체(10)와 N형 반도체(11)는 PN 접합을 형성한다. PN 접합의 주변에는 절연물(8)을 배치한다. 캐리어를 가속하기 위해 제 1 전원(31), 제 2 전원(32), 제 3 전원(33), 제 4 전원(34), 제 5 전원(35), 제 6 전원(36), 제 7 전원(37), 제 8 전원(38), 제 9 전원(39) 및 제 10 전원(40)을 이용한다. N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)을 이용한다. N형 반도체(11)에는 제 1 전원(31)의 음전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에는 제 1 전원(31)의 양전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 N형 반도체(11) 사이에는 전계가 발생하고, 전기력선이 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)으로부터 N형 반도체(11)를 향한다. 이 전계 효과에 의해 N형 반도체(11)의 다수 캐리어인 전자가 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 인젝션(injection)된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. P형 반도체(10)에 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)으로 끌어 당겨지고, 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)의 바로 아래에 도달하여 P형 반도체(10)의 상 표면에 반전층(inversion layer)을 형성한다. 반전층이 가속 채널(9)이 된다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)과 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)에 인젝션(injection)된 전자를 가속 채널(9)에서 가속한다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)과 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)의 상 표면에 있는 가속 채널(9)에서 전자를 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)과 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)의 상표면에서 전자를 가속 채널(9)에서 가속한다. P형 반도체(10)의 상표면에서 가속된 전자는 충분한 운동 에너지를 보유하고, P형 반도체의 상표면의 단점에 도달하며, 공간에 전자가 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 이미션 전극으로서 작용한다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)과 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64) 사이에 발생하는 전계는 이미션된 전자를 가속 채널(9)에서 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 가속 전극으로서 작용한다. 가속된 전자는 충분히 운동 에너지를 보유하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 음전하로부터의 반발력을 극복하고, 최종적으로는 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된다.65 shows a cross section in the case where an N-type semiconductor is used as a carrier output material and a P-type semiconductor is used as a channel formation material in the field effect power generation device according to the sixth embodiment of the present invention. In the figure, the P-type semiconductor 10 and the N-type semiconductor 11 form a PN junction. An insulator 8 is disposed around the PN junction. First power source 31, second power source 32, third power source 33, fourth power source 34, fifth power source 35, sixth power source 36, and seventh power source to accelerate the carrier. (37), the eighth power source 38, the ninth power source 39, and the tenth power source 40 are used. The first power source 31 is used to inject electrons serving as carriers from the N-type semiconductor 11 to the P-type semiconductor 10. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the N-type semiconductor 11. The positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11, and the electric line of force is directed from the first electrode 61 of the carrier accelerator to the N-type semiconductor 11. By this electric field effect, electrons which are majority carriers of the N-type semiconductor 11 are injected from the N-type semiconductor 11 into the P-type semiconductor 10. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Electrons injected into the P-type semiconductor 10 are attracted to the first electrode 61 of the carrier accelerator, and reach directly below the first electrode 61 of the carrier accelerator, thereby forming an image of the P-type semiconductor 10. An inversion layer is formed on the surface. The inversion layer becomes the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. An electric field generated between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the first electrode 61 of the carrier accelerator accelerates electrons injected into the P-type semiconductor 10 in the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. An electric field generated between the third electrode 63 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator accelerates electrons in the acceleration channel 9 on the upper surface of the P-type semiconductor 10. The second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator serve as sliding electrodes. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. An electric field generated between the fourth electrode 64 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator accelerates electrons in the acceleration channel 9 on the brand surface of the P-type semiconductor 10. Accelerated electrons in the brand face of the P-type semiconductor 10 possess sufficient kinetic energy, reach the disadvantages of the brand face of the P-type semiconductor, and electrons are emitted into the space. The fourth electrode 64 of the carrier accelerator acts as an emission electrode. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. An electric field generated between the fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator accelerates the emitted electrons in the acceleration channel 9. The fifth electrode 65 of the carrier accelerator acts as an accelerator electrode. The accelerated electrons sufficiently retain the kinetic energy, overcome the repulsive force from the negative charge accumulated in the electron absorption collector 26, and finally are absorbed by the electron absorption collector 26.

N형 반도체(11)에는 제 6 전원(36)의 음전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에는 제 6 전원(36)의 양전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)과 N형 반도체(11) 사이에는 전계가 발생하고, 전기력선이 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)으로부터 N형 반도체(11)를 향한다. 이 전계에 의해 N형 반도체(11)의 다수 캐리어인 전자가 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)의 하표면에 인젝션(injection)된다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)은 인젝션 전극으로서 작용한다. P형 반도체(10)의 하표면에 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)으로 끌어 당겨지고, 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)의 바로 아래에 도달하며, P형 반도체(10)의 하표면에 반전층(inversion layer)을 형성한다. 반전층이 가속 채널(9)이 된다. 제 7 전원(37)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속된다. 제 7 전원(37)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)과 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)의 하표면에 인젝션(injection)된 전자를 가속한다. 제 8 전원(38)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속된다. 제 8 전원(38)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)과 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)의 하표면에 있는 가속 채널(9)에서 전자를 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67) 및 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 제 9 전원(39)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 전기적으로 접속된다. 제 9 전원(39)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)과 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)의 하표면에 있는 가속 채널(9)에서 전자를 가속한다. P형 반도체(10)의 하표면에서 가속된 전자는 충분한 운동 에너지를 보유하고, P형 반도체의 하표면의 단점에 도달하며, 공간에 전자가 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)은 이미션 전극으로서 작용한다. 제 10 전원(40)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)에 전기적으로 접속된다. 제 10 전원(40)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 10 전극(70)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 10 전극(70)과 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69) 사이에 발생하는 전계는 이미션된 전자를 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 10 전극(70)은 가속 전극으로서 작용한다. 가속된 전자는 충분히 운동 에너지를 보유하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 음전하로부터의 반발력을 극복하고, 최종적으로는 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된다.The negative voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the N-type semiconductor 11. The positive voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the sixth electrode 66 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11, and the electric line of force is directed from the sixth electrode 66 of the carrier accelerator to the N-type semiconductor 11. By this electric field, electrons which are the majority carriers of the N-type semiconductor 11 are injected from the N-type semiconductor 11 to the lower surface of the P-type semiconductor 10. The sixth electrode 66 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Electrons injected into the lower surface of the P-type semiconductor 10 are attracted to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator, reach directly under the sixth electrode 66 of the carrier accelerator, An inversion layer is formed on the bottom surface of 10). The inversion layer becomes the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator. An electric field generated between the seventh electrode 67 of the carrier accelerator and the sixth electrode 66 of the carrier accelerator accelerates electrons injected into the lower surface of the P-type semiconductor 10. The negative voltage terminal of the eighth power supply 38 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the eighth power supply 38 is electrically connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator. An electric field generated between the eighth electrode 68 of the carrier accelerator and the seventh electrode 67 of the carrier accelerator accelerates electrons in the acceleration channel 9 on the lower surface of the P-type semiconductor 10. The seventh electrode 67 of the carrier accelerator and the eighth electrode 68 of the carrier accelerator serve as sliding electrodes. The negative voltage terminal of the ninth power source 39 is electrically connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the ninth power source 39 is electrically connected to the ninth electrode 69 of the carrier accelerator. An electric field generated between the ninth electrode 69 of the carrier accelerator and the eighth electrode 68 of the carrier accelerator accelerates electrons in the acceleration channel 9 on the lower surface of the P-type semiconductor 10. The electrons accelerated at the lower surface of the P-type semiconductor 10 have sufficient kinetic energy, reach the disadvantage of the lower surface of the P-type semiconductor, and electrons are emitted in space. The ninth electrode 69 of the carrier accelerator acts as an emission electrode. The negative voltage terminal of the tenth power source 40 is electrically connected to the ninth electrode 69 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the tenth power source 40 is electrically connected to the tenth electrode 70 of the carrier accelerator. An electric field generated between the tenth electrode 70 of the carrier accelerator and the ninth electrode 69 of the carrier accelerator accelerates the electrons that have been emitted. The tenth electrode 70 of the carrier acceleration device acts as an acceleration electrode. The accelerated electrons sufficiently retain the kinetic energy, overcome the repulsive force from the negative charge accumulated in the electron absorption collector 26, and finally are absorbed by the electron absorption collector 26.

P형 반도체(10)의 상표면과 하표면에서 가속된 전자는 충분한 운동 에너지를 보유하고, P형 반도체의 상표면과 하표면의 단점에 도달하며, 양자의 단점에서 서로 반발함으로써 전자가 공간에 양호하게 이미션된다. N형 반도체(11)는 에너지 축적기(15)의 양전압 단자에 전기적으로 접속되고, 전자 흡수 콜렉터(26)는 에너지 축적기(15)의 음전압 단자에 전기적으로 접속된다. P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 인젝션 축적된 정공은 에너지 축적기(15)의 양전압 단자로 이동하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 전자는 에너지 축적기(15)의 음전압 단자로 이동한다. 에너지 축적기(15)의 양전극에 축적된 정공과 에너지 축적기(15)의 음전극에 축적된 전자는 접근한 위치에 있고, 쿨롱의 법칙에 기초하여 서로 끌어당긴다. 에너지 축적기(15)의 양전극에 전기적 부하(5)의 한쪽의 단자를 접속하고, 에너지 축적기(15)의 음전극에 전기적 부하(5)의 다른쪽 단자를 접속한다. 에너지 축적기(15)에 축적된 정공과 전자는 모두 전기적 부하(5)에서 재결합을 실시함으로써 전기적 부하(5)에 전기 에너지를 공급한다.The electrons accelerated at the label surface and the lower surface of the P-type semiconductor 10 have sufficient kinetic energy, reach the disadvantages of the label surface and the lower surface of the P-type semiconductor, and repel each other at the disadvantages of both. It is well-emitted. The N-type semiconductor 11 is electrically connected to the positive voltage terminal of the energy accumulator 15, and the electron absorption collector 26 is electrically connected to the negative voltage terminal of the energy accumulator 15. Holes injected from the P-type semiconductor 10 into the N-type semiconductor 11 move to the positive voltage terminal of the energy accumulator 15, and the electrons accumulated in the electron absorption collector 26 are stored in the energy accumulator 15. Move to negative voltage terminal of. The holes accumulated in the positive electrode of the energy accumulator 15 and the electrons accumulated in the negative electrode of the energy accumulator 15 are in the approaching positions and are attracted to each other based on Coulomb's law. One terminal of the electrical load 5 is connected to the positive electrode of the energy accumulator 15, and the other terminal of the electrical load 5 is connected to the negative electrode of the energy accumulator 15. Both holes and electrons accumulated in the energy accumulator 15 supply electrical energy to the electrical load 5 by recombination at the electrical load 5.

[본 발명의 제 7 실시예][Seventh Embodiment of the Invention]

본 발명의 제 7 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 출력 물질로서 N형 반도체를 이용하고, 채널 형성 물질로서 P형 반도체를 이용하는 경우의 단면을 도 66에 도시한다. 상기 도면에서 P형 반도체(10)와 N형 반도체(11)는 PN 접합을 형성한다. PN 접합의 주변에는 절연물(8)을 배치한다. 캐리어를 가속하기 위해 제 1 전원(31), 제 2 전원(32), 제 3 전원(33), 제 4 전원(34), 제 5 전원(35), 제 6 전원(36), 제 7 전원(37), 제 8 전원(38), 제 9 전원(39) 및 제 10 전원(40)을 이용한다. N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)을 이용한다. N형 반도체(11)에는 제 1 전원(31)의 음전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에는 제 1 전원(31)의 양전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 N형 반도체(11) 사이에는 전계가 발생하고, 전기력선이 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)으로부터 N형 반도체(11)를 향한다. 이 전계에 의해 N형 반도체(11)의 다수 캐리어인 전자가 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 인젝션(injection)된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)을 인젝션 전극으로서 작용한다. P형 반도체(10)에 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)으로 끌어 당겨지고, 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)의 바로 아래에 도달하며, P형 반도체(10)의 상표면에 반전층(inversion layer)을 형성한다. 반전층은 가속 채널(9)이 되고, 그곳을 캐리어가 이동한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)과 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)에 인젝션(injection)된 전자를 가속한다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)과 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)의 상표면에서 전자를 가속하고, 전자는 가속 채널(9) 내를 이동한다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)과 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)의 상표면에 있는 가속 채널(9)에서 전자를 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. P형 반도체(10)의 상표면에 있는 가속 채널(9)에서 가속된 전자는 충분한 운동 에너지를 보유하고, P형 반도체의 상표면의 단점에 도달하며, 공간에 전자가 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 이미션 전극으로서 작용한다. 이미션을 실시할 때 P형 반도체의 단 표면은 경사져 있고, 상표면의 단점의 곡률반경은 작으므로 전자의 이미션이 양호하게 실시된다.66 shows a cross section in the case where an N-type semiconductor is used as a carrier output material and a P-type semiconductor is used as a channel forming material in the field effect power generation device according to the seventh embodiment of the present invention. In the figure, the P-type semiconductor 10 and the N-type semiconductor 11 form a PN junction. An insulator 8 is disposed around the PN junction. First power source 31, second power source 32, third power source 33, fourth power source 34, fifth power source 35, sixth power source 36, and seventh power source to accelerate the carrier. (37), the eighth power source 38, the ninth power source 39, and the tenth power source 40 are used. The first power source 31 is used to inject electrons serving as carriers from the N-type semiconductor 11 to the P-type semiconductor 10. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the N-type semiconductor 11. The positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11, and the electric line of force is directed from the first electrode 61 of the carrier accelerator to the N-type semiconductor 11. By this electric field, electrons which are majority carriers of the N-type semiconductor 11 are injected from the N-type semiconductor 11 into the P-type semiconductor 10. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Electrons injected into the P-type semiconductor 10 are attracted to the first electrode 61 of the carrier accelerator, reach directly below the first electrode 61 of the carrier accelerator, An inversion layer is formed on the trademark surface. The inversion layer becomes the acceleration channel 9, where the carrier moves. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. An electric field generated between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the first electrode 61 of the carrier accelerator accelerates electrons injected into the P-type semiconductor 10. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. An electric field generated between the third electrode 63 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator accelerates electrons on the brand surface of the P-type semiconductor 10, and electrons in the acceleration channel 9. To move. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. An electric field generated between the fourth electrode 64 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator accelerates electrons in the acceleration channel 9 on the brand surface of the P-type semiconductor 10. The second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator serve as sliding electrodes. The electrons accelerated in the acceleration channel 9 on the branded surface of the P-type semiconductor 10 have sufficient kinetic energy, reach the disadvantage of the branded surface of the P-type semiconductor, and electrons are emitted into the space. The fourth electrode 64 of the carrier accelerator acts as an emission electrode. When the emission is performed, the end surface of the P-type semiconductor is inclined, and the radius of curvature of the disadvantage of the trademark surface is small, so that the electron emission is performed well.

제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)과 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64) 사이에 발생하는 전계는 가속 채널(9)에서 이미션된 전자를 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 가속 전극으로서 작용한다. 가속된 전자는 충분히 운동 에너지를 보유하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 음전하로부터의 반발력을 극복하며, 최종적으로는 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된다.The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. The electric field generated between the fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator accelerates the electrons that have been emitted in the acceleration channel 9. The fifth electrode 65 of the carrier accelerator acts as an accelerator electrode. The accelerated electrons sufficiently retain kinetic energy, overcome the repulsive force from the negative charge accumulated in the electron absorption collector 26, and are finally absorbed by the electron absorption collector 26.

N형 반도체(11)에는 제 6 전원(36)의 음전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에는 제 6 전원(36)의 양전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)과 N형 반도체(11) 사이에는 전계가 발생하고, 전기력선이 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)으로부터 N형 반도체(11)를 향한다. 이 전계에 의해 N형 반도체(11)의 다수 캐리어인 전자가 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)의 하표면에 인젝션(injection)된다. 캐리어 가속장치의 제 6 전극(66)은 인젝션 전극으로서 작용한다. P형 반도체(10)의 하표면에 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)으로 끌어 당겨지고, 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)의 바로 아래에 도달하며, P형 반도체(10)의 하표면에 반전층(inversion layer)을 형성한다. 반전층은 가속 채널(9)이 되고, 그곳을 전자가 이동한다. 제 7 전원(37)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속된다. 제 7 전원(37)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)과 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)의 하표면에 인젝션(injection)된 전자를 가속 채널(9)에서 가속한다. 제 8 전원(38)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속된다. 제 8 전원(38)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)과 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)의 하표면에서 전자를 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67) 및 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 제 9 전원(39)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 전기적으로 접속된다. 제 9 전원(39)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)과 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)의 하표면에서 전자를 가속한다. P형 반도체(10)의 하표면의 가속 채널(9)에서 가속된 전자는 충분한 운동 에너지를 보유하고, P형 반도체의 하표면의 단점에 도달하며, 공간에 전자가 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)은 이미션 전극으로서 작용한다. 이미션을 실시할 때 P형 반도체의 단 표면은 경사져 있고, 하표면의 단점에서의 곡률반경은 작으므로 전자의 이미션이 양호하게 실시된다.The negative voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the N-type semiconductor 11. The positive voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the sixth electrode 66 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11, and the electric line of force is directed from the sixth electrode 66 of the carrier accelerator to the N-type semiconductor 11. By this electric field, electrons which are the majority carriers of the N-type semiconductor 11 are injected from the N-type semiconductor 11 to the lower surface of the P-type semiconductor 10. The sixth electrode 66 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Electrons injected into the lower surface of the P-type semiconductor 10 are attracted to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator, reach directly under the sixth electrode 66 of the carrier accelerator, An inversion layer is formed on the bottom surface of 10). The inversion layer becomes the acceleration channel 9, where electrons move. The negative voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator. An electric field generated between the seventh electrode 67 of the carrier accelerator and the sixth electrode 66 of the carrier accelerator causes electrons injected into the lower surface of the P-type semiconductor 10 in the acceleration channel 9. Accelerate The negative voltage terminal of the eighth power supply 38 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the eighth power supply 38 is electrically connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator. An electric field generated between the eighth electrode 68 of the carrier accelerator and the seventh electrode 67 of the carrier accelerator accelerates electrons on the lower surface of the P-type semiconductor 10. The seventh electrode 67 of the carrier accelerator and the eighth electrode 68 of the carrier accelerator serve as sliding electrodes. The negative voltage terminal of the ninth power source 39 is electrically connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the ninth power source 39 is electrically connected to the ninth electrode 69 of the carrier accelerator. An electric field generated between the ninth electrode 69 of the carrier accelerator and the eighth electrode 68 of the carrier accelerator accelerates electrons on the lower surface of the P-type semiconductor 10. The electrons accelerated in the acceleration channel 9 of the lower surface of the P-type semiconductor 10 have sufficient kinetic energy, reach the disadvantage of the lower surface of the P-type semiconductor, and electrons are radiated into the space. The ninth electrode 69 of the carrier accelerator acts as an emission electrode. When performing the emission, the end surface of the P-type semiconductor is inclined, and the radius of curvature at the disadvantage of the lower surface is small, so that the electron emission is performed well.

제 10 전원(40)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)에 전기적으로 접속된다. 제 10 전원(40)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 10 전극(70)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 10 전극(70)과 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69) 사이에 발생하는 전계는 이미션된 전자를 가속 채널(9)에서 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 10 전극(70)은 가속 전극으로서 작용한다. 가속된 전자는 충분히 운동 에너지를 보유하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 음전하로부터의 반발력을 극복하며, 최종적으로는 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된다.The negative voltage terminal of the tenth power source 40 is electrically connected to the ninth electrode 69 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the tenth power source 40 is electrically connected to the tenth electrode 70 of the carrier accelerator. An electric field generated between the tenth electrode 70 of the carrier accelerator and the ninth electrode 69 of the carrier accelerator accelerates the emitted electrons in the acceleration channel 9. The tenth electrode 70 of the carrier acceleration device acts as an acceleration electrode. The accelerated electrons sufficiently retain kinetic energy, overcome the repulsive force from the negative charge accumulated in the electron absorption collector 26, and are finally absorbed by the electron absorption collector 26.

N형 반도체(11)는 에너지 축적기(15)의 양전압 단자에 전기적으로 접속되고, 전자 흡수 콜렉터(26)는 에너지 축적기(15)의 음전압 단자에 전기적으로 접속된다. P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 인젝션 축적된 정공은 에너지 축적기(15)의 양전압 단자로 이동하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 전자는 에너지 축적기(15)의 음전압 단자로 이동한다. 에너지 축적기(15)의 양전압 단자에 축적된 정공과 에너지 축적기(15)의 음전압 단자에 축적된 전자는 접근한 위치에 있고, 쿨롱의 법칙에 기초하여 서로 끌어당긴다. 에너지 축적기(15)의 양전압 단자에 전기적 부하(5)의 한쪽 단자를 접속하고, 에너지 축적기(15)의 음전압 단자에 전기적 부하(5)의 다른쪽 단자를 접속한다. 에너지 축적기(15)에 축적된 정공과 전자는 모두 전기적 부하(5)에서 재결합을 실시함으로써 전기적 부하(5)에 전기 에너지를 공급한다.The N-type semiconductor 11 is electrically connected to the positive voltage terminal of the energy accumulator 15, and the electron absorption collector 26 is electrically connected to the negative voltage terminal of the energy accumulator 15. Holes injected from the P-type semiconductor 10 into the N-type semiconductor 11 move to the positive voltage terminal of the energy accumulator 15, and the electrons accumulated in the electron absorption collector 26 are stored in the energy accumulator 15. Move to negative voltage terminal of. Holes accumulated in the positive voltage terminal of the energy accumulator 15 and electrons accumulated in the negative voltage terminal of the energy accumulator 15 are in the approaching position and are attracted to each other based on Coulomb's law. One terminal of the electrical load 5 is connected to the positive voltage terminal of the energy accumulator 15, and the other terminal of the electrical load 5 is connected to the negative voltage terminal of the energy accumulator 15. Both holes and electrons accumulated in the energy accumulator 15 supply electrical energy to the electrical load 5 by recombination at the electrical load 5.

[본 발명의 제 8 실시예][Eighth embodiment of the present invention]

본 발명의 제 8 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 출력 물질로서 N형 반도체를 이용하고, 채널 형성 물질로서 P형 반도체를 이용하는 경우의 단면을 도 67에 도시한다. 상기 도면에서 P형 반도체(10)와 N형 반도체(11)는 PN 접합을 형성한다. PN 접합의 주변에는 절연물(8)을 배치한다. 캐리어를 가속하기위해 제 1 전원(31), 제 2 전원(32), 제 3 전원(33), 제 4 전원(34), 제 5 전원(35), 제 6 전원(36), 제 7 전원(37), 제 8 전원(38), 제 9 전원(39) 및 제 10 전원(40)을 이용한다. N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31) 및 제 6 전원(36)을 이용한다. N형 반도체(11)에는 제 1 전원(31)의 음전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에는 제 1 전원(31)의 양전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 N형 반도체(11) 사이에는 전계가 발생하며, 전기력선이 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)으로부터 N형 반도체(11)를 향한다. 이 전계에 의해 N형 반도체(11)의 다수 캐리어인 전자가 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 인젝션(injection)된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. P형 반도체(10)에 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)으로 끌어 당겨지고, 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)의 바로 아래에 도달하며, P형 반도체(10)의 상표면에 반전층(inversion layer)을 형성한다. 반전층이 가속 채널(9)이 된다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)과 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)에 인젝션(injection)된 전자를 가속 채널(9)에서 가속한다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)과 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)의 상표면에 있는 가속 채널(9)에서 전자를 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)과 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)의 상표면에서 전자를 가속한다. P형 반도체(10)의 상표면에서 가속된 전자는 충분한 운동 에너지를 보유하고, P형 반도체의 단점에 도달하며, 공간에 전자가 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 이미션 전극으로서 작용한다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)과 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64) 사이에 발생하는 전계는 이미션된 전자를 가속 채널(9)에서 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 가속 전극으로서 작용한다. 가속된 전자는 충분히 운동 에너지를 보유하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 음전하로부터의 반발력을 극복하고, 최종적으로는 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된다.The cross section at the time of using an N type semiconductor as a carrier output material and a P type semiconductor as a channel formation material in the field effect power generation device which concerns on 8th Embodiment of this invention is shown in FIG. In the figure, the P-type semiconductor 10 and the N-type semiconductor 11 form a PN junction. An insulator 8 is disposed around the PN junction. First power source 31, second power source 32, third power source 33, fourth power source 34, fifth power source 35, sixth power source 36, and seventh power source to accelerate the carrier (37), an eighth power source 38, a ninth power source 39, and a tenth power source 40 are used. The first power source 31 and the sixth power source 36 are used to inject electrons serving as carriers from the N-type semiconductor 11 to the P-type semiconductor 10. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the N-type semiconductor 11. The positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11, and the electric line of force is directed from the first electrode 61 of the carrier accelerator to the N-type semiconductor 11. By this electric field, electrons which are majority carriers of the N-type semiconductor 11 are injected from the N-type semiconductor 11 into the P-type semiconductor 10. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Electrons injected into the P-type semiconductor 10 are attracted to the first electrode 61 of the carrier accelerator, reach directly below the first electrode 61 of the carrier accelerator, An inversion layer is formed on the trademark surface. The inversion layer becomes the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. An electric field generated between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the first electrode 61 of the carrier accelerator accelerates electrons injected into the P-type semiconductor 10 in the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. An electric field generated between the third electrode 63 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator accelerates electrons in the acceleration channel 9 on the brand surface of the P-type semiconductor 10. The second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator serve as sliding electrodes. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. An electric field generated between the fourth electrode 64 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator accelerates electrons on the surface of the P-type semiconductor 10. The accelerated electrons in terms of the brand of the P-type semiconductor 10 have sufficient kinetic energy, reach the disadvantages of the P-type semiconductor, and electrons are emitted into the space. The fourth electrode 64 of the carrier accelerator acts as an emission electrode. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. An electric field generated between the fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator accelerates the emitted electrons in the acceleration channel 9. The fifth electrode 65 of the carrier accelerator acts as an accelerator electrode. The accelerated electrons sufficiently retain the kinetic energy, overcome the repulsive force from the negative charge accumulated in the electron absorption collector 26, and finally are absorbed by the electron absorption collector 26.

N형 반도체(11)에는 제 6 전원(36)의 음전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에는 제 6 전원(36)의 양전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)과 N형 반도체(11) 사이에는 전계가 발생하고, 전기력선이 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)으로부터 N형 반도체(11)를 향한다. 이 전계에 의해 N형 반도체(11)의 다수 캐리어인 전자가 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)의 하표면에 인젝션(injection)된다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)은 인젝션 전극으로서 작용한다. P형 반도체(10)의 하표면에 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)으로 끌어 당겨지고, 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)의 바로 아래에 도달하며, P형 반도체(10)의 하표면에 반전층(inversion layer)을 형성한다. 이 반전층이 가속 채널(9)이 된다. 제 7 전원(37)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속된다. 제 7 전원(37)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)과 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)의 하표면에 인젝션(injection)된 전자를 가속 채널(9)에서 가속한다. 제 8 전원(38)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속된다. 제 8 전원(38)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)과 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)의 하표면에 있는 가속 채널(9)에서 전자를 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67) 및 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)은 가속 전극으로서 작용한다. 제 9 전원(39)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 전기적으로 접속된다. 제 9 전원(39)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)과 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)의 하표면에서 전자를 가속한다. P형 반도체(10)의 하표면에 있는 가속 채널(9)에서 가속된 전자는 충분한 운동 에너지를 보유하고, P형 반도체의 단점에 도달하며, 공간에 전자가 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)은 이미션 전극으로서 작용한다. 제 10 전원(40)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69)에 전기적으로 접속된다. 제 10 전원(40)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 10 전극(70)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 10 전극(70)과 캐리어 가속 장치의 제 9 전극(69) 사이에 발생하는 전계는 이미션된 전자를 가속 채널(9)에서 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 10 전극(70)은 가속 전극으로서 작용한다. 가속된 전자는 충분히 운동 에너지를 보유하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 음전하로부터의 반발력을 극복하고, 최종적으로는 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된다.The negative voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the N-type semiconductor 11. The positive voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the sixth electrode 66 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11, and the electric line of force is directed from the sixth electrode 66 of the carrier accelerator to the N-type semiconductor 11. By this electric field, electrons which are the majority carriers of the N-type semiconductor 11 are injected from the N-type semiconductor 11 to the lower surface of the P-type semiconductor 10. The sixth electrode 66 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Electrons injected into the lower surface of the P-type semiconductor 10 are attracted to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator, reach directly under the sixth electrode 66 of the carrier accelerator, An inversion layer is formed on the bottom surface of 10). This inversion layer becomes the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator. An electric field generated between the seventh electrode 67 of the carrier accelerator and the sixth electrode 66 of the carrier accelerator causes electrons injected into the lower surface of the P-type semiconductor 10 in the acceleration channel 9. Accelerate The negative voltage terminal of the eighth power supply 38 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the eighth power supply 38 is electrically connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator. An electric field generated between the eighth electrode 68 of the carrier accelerator and the seventh electrode 67 of the carrier accelerator accelerates electrons in the acceleration channel 9 on the lower surface of the P-type semiconductor 10. The seventh electrode 67 of the carrier accelerator and the eighth electrode 68 of the carrier accelerator serve as acceleration electrodes. The negative voltage terminal of the ninth power source 39 is electrically connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the ninth power source 39 is electrically connected to the ninth electrode 69 of the carrier accelerator. An electric field generated between the ninth electrode 69 of the carrier accelerator and the eighth electrode 68 of the carrier accelerator accelerates electrons on the lower surface of the P-type semiconductor 10. The electrons accelerated in the acceleration channel 9 at the lower surface of the P-type semiconductor 10 have sufficient kinetic energy, reach the disadvantage of the P-type semiconductor, and electrons are emitted in space. The ninth electrode 69 of the carrier accelerator acts as an emission electrode. The negative voltage terminal of the tenth power source 40 is electrically connected to the ninth electrode 69 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the tenth power source 40 is electrically connected to the tenth electrode 70 of the carrier accelerator. An electric field generated between the tenth electrode 70 of the carrier accelerator and the ninth electrode 69 of the carrier accelerator accelerates the emitted electrons in the acceleration channel 9. The tenth electrode 70 of the carrier acceleration device acts as an acceleration electrode. The accelerated electrons sufficiently retain the kinetic energy, overcome the repulsive force from the negative charge accumulated in the electron absorption collector 26, and finally are absorbed by the electron absorption collector 26.

N형 반도체(11)는 에너지 축적기(15)의 양전압 단자에 전기적으로 접속되고, 전자 흡수 콜렉터(26)는 에너지 축적기(15)의 음전압 단자에 전기적으로 접속된다. P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 인젝션 축적된 정공은 에너지 축적기(15)의 양전압 단자로 이동하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 전자는 에너지 축적기(15)의 음전압 단자로 이동한다. 에너지 축적기(15)의 양전극에 축적된 정공과 에너지 축적기(15)의 음전극자에 축적된 전자는 접근한 위치에 있고, 쿨롱의 법칙에 기초하여 서로 끌어당긴다. 에너지 축적기(15)의 양전압 단자에 전기적 부하(5)의 한쪽 단자를 접속하고, 에너지 축적기(15)의 음전압 단자에 전기적 부하(5)의 다른쪽 단자를 접속한다. 에너지 축적기(15)에 축적된 정공과 전자는 모두 전기적 부하(5)에서 재결합을 실시함으로써 전기적 부하(5)에 전기 에너지를 공급한다.The N-type semiconductor 11 is electrically connected to the positive voltage terminal of the energy accumulator 15, and the electron absorption collector 26 is electrically connected to the negative voltage terminal of the energy accumulator 15. Holes injected from the P-type semiconductor 10 into the N-type semiconductor 11 move to the positive voltage terminal of the energy accumulator 15, and the electrons accumulated in the electron absorption collector 26 are stored in the energy accumulator 15. Move to negative voltage terminal of. The holes accumulated in the positive electrode of the energy accumulator 15 and the electrons accumulated in the negative electrode of the energy accumulator 15 are in the approaching position and are attracted to each other based on Coulomb's law. One terminal of the electrical load 5 is connected to the positive voltage terminal of the energy accumulator 15, and the other terminal of the electrical load 5 is connected to the negative voltage terminal of the energy accumulator 15. Both holes and electrons accumulated in the energy accumulator 15 supply electrical energy to the electrical load 5 by recombination at the electrical load 5.

[본 발명의 제 9 실시예][Ninth Embodiment of the Invention]

본 발명의 제 9 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에 있어서, 캐리어 출력 물질(1)로서 N형 반도체(11)를 이용하고, 채널 형성 물질(2)로서 P형 반도체(10)를 이용하여 전극을 절연하는 경우의 단면을 도 68에 도시한다. P형 반도체(10)와 N형 반도체(11)를 이용하여 PN 접합을 형성한다. PN 접합의 주변에는 절연물(8)이 배치된다. 캐리어를 가속하기 위해 6개의 전원(30)을 이용한다. 6개의 전원(30)으로서 제 1 전원(31), 제 2 전원(32), 제 3 전원(33), 제 4 전원(34), 제 5 전원(35) 및 제 6 전원(36)을 이용한다. N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)을 이용한다. 절연물(8) 중에 3개의 캐리어 가속 장치의 양전극(41) 및 3개의 캐리어 가속 장치의 음전극(42)을 배치한다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에는 제 1 전원(31)의 음전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에는 제 1 전원(31)의 양전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)과 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61) 사이에는 전계가 발생하고, 전기력선이 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)으로부터 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)을 향한다. 이 전계에 의해 N형 반도체(11)의 다수 캐리어인 전자가 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 인젝션(injection)된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)은 인젝션 전극으로서 작용한다. P형 반도체(10)에 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)으로 끌어 당겨지고, 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)의 바로 아래에 도달하며, P형 반도체(10)의 표면에 반전층(inversion layer)을 형성한다. 반전층이 가속 채널(9)을 형성한다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장차의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)과 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)에 인젝션(injection)된 전자를 가속 채널(9)로 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)과 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)에 인젝션(injection)된 전자를 가속 채널(9)로 가속한다. P형 반도체(10)의 표면에서 가속된 전자는 충분한 운동 에너지를 보유하므로 P형 반도체(10)의 단에 존재하는 비가역 과정 발생부(4)의 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통하여 통과하고, 최종적으로는 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된다. 즉, 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)은 터널 전극으로서 작용한다.In the field effect generator according to the ninth embodiment of the present invention, an N-type semiconductor 11 is used as the carrier output material 1 and a P-type semiconductor 10 is used as the channel forming material 2. The cross section at the time of insulating is shown in FIG. The PN junction is formed using the P-type semiconductor 10 and the N-type semiconductor 11. An insulator 8 is arranged around the PN junction. Six power sources 30 are used to accelerate the carrier. As the six power sources 30, a first power source 31, a second power source 32, a third power source 33, a fourth power source 34, a fifth power source 35, and a sixth power source 36 are used. . The first power source 31 is used to inject electrons serving as carriers from the N-type semiconductor 11 to the P-type semiconductor 10. The positive electrode 41 of the three carrier accelerators and the negative electrode 42 of the three carrier accelerators are arranged in the insulator 8. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the electric line of force is from the second electrode 62 of the carrier accelerator to the first electrode 61 of the carrier accelerator. Towards). By this electric field, electrons which are majority carriers of the N-type semiconductor 11 are injected from the N-type semiconductor 11 into the P-type semiconductor 10. The second electrode 62 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Electrons injected into the P-type semiconductor 10 are attracted to the second electrode 62 of the carrier accelerator, reach directly under the second electrode 62 of the carrier accelerator, and An inversion layer is formed on the surface. The inversion layer forms the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier acceleration device. An electric field generated between the third electrode 63 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator accelerates electrons injected into the P-type semiconductor 10 into the acceleration channel 9. The third electrode 63 of the carrier accelerator acts as a sliding electrode. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator. An electric field generated between the seventh electrode 67 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator accelerates electrons injected into the P-type semiconductor 10 into the acceleration channel 9. Since the electrons accelerated on the surface of the P-type semiconductor 10 have sufficient kinetic energy, they penetrate the potential barrier of the irreversible process generator 4 present at the stage of the P-type semiconductor 10 by the quantum mechanical tunnel effect. Passes through and is finally absorbed by the electron absorption collector 26. That is, the seventh electrode 67 of the carrier accelerator acts as a tunnel electrode.

캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에는 제 2 전원(32)의 양전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 출력 물질(1)로서 P형 반도체(10)를 이용하고, 채널 형성 물질(2)로서 N형 반도체(11)를 이용하는 P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 캐리어인 정공을 인젝션하기 위해 제 2 전원(32)을 이용한다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에는 제 2 전원(32)의 음전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)과 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64) 사이에는 전계가 발생하고, 전기력선이 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)으로부터 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)으로 향한다. 이 전계에 의해 P형 반도체(10)의 다수 캐리어인 정공이 P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 인젝션(injection)된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 인젝션 전극으로서 작용한다. N형 반도체(11)에 인젝션(injection)된 정공은 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)으로 끌어 당겨지고, 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)의 바로 아래에 도달하며, N형 반도체(11)의 표면에 반전층(inversion layer)을 형성한다. 반전층이 가속 채널(9)을 형성한다. 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)과 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65) 사이에 발생하는 전계는 N형 반도체(11)에 인젝션된 정공을 가속 채널(9)로 가속한다. 제 6 전원(36)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 제 6 전원(36)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)과 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68) 사이에 발생하는 전계는 N형 반도체(11)에 인젝션된 정공을 가속 채널(9)로 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. N형 반도체(11)의 표면의 가속 채널에서 가속된 정공은 충분한 운동 에너지를 보유하므로 N형 반도체(11)의 단에 존재하는 비가역 과정 발생부(4)의 포텐셜 장벽을 양자역학적 터널 효과에 의해 관통하여 통과한다. 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)은 터널 전극으로서 작용한다. 캐리어인 정공은 최종적으로는 정공 흡수 콜렉터(27)에 흡수된다.The positive voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Holes serving as carriers are formed in the N-type semiconductor 11 from the P-type semiconductor 10 using the P-type semiconductor 10 as the carrier output material 1 and the N-type semiconductor 11 as the channel forming material 2. The second power source 32 is used to inject. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and the electric line of force is separated from the fourth electrode 64 of the carrier accelerator by the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. Head to). Holes that are the majority carriers of the P-type semiconductor 10 are injected into the N-type semiconductor 11 from the P-type semiconductor 10 by this electric field. The fifth electrode 65 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Holes injected into the N-type semiconductor 11 are attracted to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator, reach directly under the fifth electrode 65 of the carrier accelerator, and the N-type semiconductor ( An inversion layer is formed on the surface of 11). The inversion layer forms the acceleration channel 9. The positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. An electric field generated between the sixth electrode 66 of the carrier accelerator and the fifth electrode 65 of the carrier accelerator accelerates holes injected into the N-type semiconductor 11 into the acceleration channel 9. The positive voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator. An electric field generated between the sixth electrode 66 of the carrier accelerator and the eighth electrode 68 of the carrier accelerator accelerates holes injected into the N-type semiconductor 11 into the acceleration channel 9. The sixth electrode 66 of the carrier accelerator acts as a sliding electrode. Since the holes accelerated in the acceleration channel on the surface of the N-type semiconductor 11 have sufficient kinetic energy, the potential barrier of the irreversible process generator 4 existing at the stage of the N-type semiconductor 11 is changed by the quantum mechanical tunnel effect. Pass through The eighth electrode 68 of the carrier accelerator acts as a tunnel electrode. Holes, which are carriers, are finally absorbed by the hole absorption collector 27.

정공 흡수 콜렉터(27)는 에너지 축적기(15)의 양전압 단자에 전기적으로 접속되고, 전자 흡수 콜렉터(26)는 에너지 축적기(15)의 음전압 단자에 전기적으로 접속된다. 정공 흡수 콜렉터(27)에 축적된 정공은 에너지 축적기(15)의 양전극으로 이동하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 전자는 에너지 축적기(15)의 음전극으로 이동한다. 에너지 축적기(15)의 양전극에 축적된 정공과 에너지 축적기(15)의 음전극에 축적된 전자는 접근한 위치에 있고, 쿨롱의 법칙에 기초하여 서로 당긴다. 에너지 축적기(15)의 양전극에 전기적 부하(5)의 한쪽 단자를 접속하고, 에너지 축적기(15)의 음전극에 전기적 부하(5)의 다른쪽 단자를 접속한다. 에너지 축적기(15)에 축적된 정공과 전자는 모두 전기적 부하(5)에서 재결합을 실시함으로써 전기적 부하(5)에 전기 에너지를 공급한다.The hole absorption collector 27 is electrically connected to the positive voltage terminal of the energy accumulator 15, and the electron absorption collector 26 is electrically connected to the negative voltage terminal of the energy accumulator 15. Holes accumulated in the hole absorption collector 27 move to the positive electrode of the energy accumulator 15, and electrons accumulated in the electron absorber collector 26 move to the negative electrode of the energy accumulator 15. The holes accumulated in the positive electrode of the energy accumulator 15 and the electrons accumulated in the negative electrode of the energy accumulator 15 are in the approaching position and are drawn to each other based on Coulomb's law. One terminal of the electrical load 5 is connected to the positive electrode of the energy accumulator 15, and the other terminal of the electrical load 5 is connected to the negative electrode of the energy accumulator 15. Both holes and electrons accumulated in the energy accumulator 15 supply electrical energy to the electrical load 5 by recombination at the electrical load 5.

본 발명의 제 9 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에 있어서, 캐리어로서 정공과 전자를 모두 이용하고, 전극을 절연하지 않는 경우의 단면을 도 69에 도시한다. P형 반도체(10)와 N형 반도체(11)를 이용하여 PN 접합을 형성한다. PN 접합의 주변에는 절연물(8)이 배치된다. 캐리어를 가속하기 위해 제 1 전원(31), 제 2 전원(32), 제 3 전원(33), 제 4 전원(34), 제 5 전원(35) 및 제 6 전원(36)을 이용한다. N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)을 이용한다. N형 반도체(11)에는 제 1 전원(31)의 음전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에는 제 1 전원(31)의 양전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 N형 반도체(11) 사이에는 전계가 발생하고, 전기력선이 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)으로부터 N형 반도체(11)를 향한다. 이 전계에 의해 N형 반도체(11)의 다수 캐리어인 전자가 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 인젝션(injection)된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. P형 반도체(10)에 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)으로 끌어 당겨지고, 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)의 바로 아래에 도달하며, P형 반도체(10)의 표면에 반전층(inversion layer)을 형성한다. 반전층은 가속 채널(9)이 된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)과 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)에 인젝션(injection)된 전자를 가속 채널(9)로 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)과 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)에 인젝션(injection)된 전자를 가속 채널(9)로 가속한다. P형 반도체(10)의 표면의 가속 채널(9)에서 가속된 전자는 충분한 운동 에너지를 보유하므로 P형 반도체(10)의 단에 존재하는 비가역 과정 발생부(4)의 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통하여 통과한다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 터널 전극으로서 작용한다. 캐리어인 전자는 최종적으로는 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된다.In the field effect generator according to the ninth embodiment of the present invention, a cross section in the case where both holes and electrons are used as carriers and the electrodes are not insulated is shown in FIG. 69. The PN junction is formed using the P-type semiconductor 10 and the N-type semiconductor 11. An insulator 8 is arranged around the PN junction. The first power source 31, the second power source 32, the third power source 33, the fourth power source 34, the fifth power source 35, and the sixth power source 36 are used to accelerate the carrier. The first power source 31 is used to inject electrons serving as carriers from the N-type semiconductor 11 to the P-type semiconductor 10. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the N-type semiconductor 11. The positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the N-type semiconductor 11, and the electric line of force is directed from the first electrode 61 of the carrier accelerator to the N-type semiconductor 11. By this electric field, electrons which are majority carriers of the N-type semiconductor 11 are injected from the N-type semiconductor 11 into the P-type semiconductor 10. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. The electrons injected into the P-type semiconductor 10 are attracted to the first electrode 61 of the carrier accelerator, reach directly under the first electrode 61 of the carrier accelerator, and of the P-type semiconductor 10 An inversion layer is formed on the surface. The inversion layer becomes the acceleration channel 9. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. An electric field generated between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the first electrode 61 of the carrier accelerator accelerates electrons injected into the P-type semiconductor 10 into the acceleration channel 9. The second electrode 62 of the carrier accelerator acts as a sliding electrode. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. An electric field generated between the fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator accelerates electrons injected into the P-type semiconductor 10 into the acceleration channel 9. The electrons accelerated in the acceleration channel 9 on the surface of the P-type semiconductor 10 have sufficient kinetic energy, so that the potential barrier of the irreversible process generator 4 existing at the stage of the P-type semiconductor 10 is quantum-based. Pass through through tunnel effect. The fifth electrode 65 of the carrier accelerator acts as a tunnel electrode. Electrons as carriers are finally absorbed by the electron absorption collector 26.

P형 반도체(10)는 제 2 전원(32)의 양전압 단자가 전기적으로 접속된다. P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 캐리어인 정공을 인젝션하기 위해 제 1 전원(32)을 이용한다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에는 제 2 전원(32)의 음전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)과 P형 반도체(10) 사이에는 전계가 발생하고, 전기력선이 P형 반도체(10)로부터 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)을 향한다. 이 전계에 의해 P형 반도체(10)의 다수 캐리어인 정공이 P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 인젝션(injection)된다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)은 인젝션 전극으로서 작용한다. N형 반도체(11)에 인젝션(injection)된 정공은 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)으로 끌어 당겨지고, 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)의 바로 아래에 도달하며, N형 반도체(11)의 표면에 반전층(inversion layer)을 형성한다. 반전층은 가속 채널(9)이 된다. 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)과 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 사이에 발생하는 전계는 N형 반도체(11)에 인젝션된 정공을 가속 채널(9)로 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 제 6 전원(36)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 제 6 전원(36)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)과 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66) 사이에 발생하는 전계는 N형 반도체(11)에 인젝션된 정공을 가속 채널(9)로 가속한다. N형 반도체(11)의 표면의 가속 채널(9)에서 가속된 정공은 충분한 운동 에너지를 보유하므로 N형 반도체(11)의 단에 존재하는 비가역 과정 발생부(4)의 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통하여 통과한다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)은 터널 전극으로서 작용한다. 캐리어인 정공은 최종적으로는 정공 흡수 콜렉터(27)에 흡수된다.In the P-type semiconductor 10, the positive voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected. The first power source 32 is used to inject holes serving as carriers from the P-type semiconductor 10 to the N-type semiconductor 11. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the third electrode 63 of the carrier accelerator and the P-type semiconductor 10, and the electric line of force is directed from the P-type semiconductor 10 to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Holes that are the majority carriers of the P-type semiconductor 10 are injected into the N-type semiconductor 11 from the P-type semiconductor 10 by this electric field. The third electrode 63 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Holes injected into the N-type semiconductor 11 are attracted to the third electrode 63 of the carrier accelerator, and reach directly under the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the N-type semiconductor ( An inversion layer is formed on the surface of 11). The inversion layer becomes the acceleration channel 9. The positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. An electric field generated between the fourth electrode 64 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator accelerates holes injected into the N-type semiconductor 11 into the acceleration channel 9. The fourth electrode 64 of the carrier accelerator acts as a sliding electrode. The positive voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. An electric field generated between the fourth electrode 64 of the carrier accelerator and the sixth electrode 66 of the carrier accelerator accelerates holes injected into the N-type semiconductor 11 into the acceleration channel 9. The holes accelerated in the acceleration channel 9 on the surface of the N-type semiconductor 11 have sufficient kinetic energy, so that the potential barrier of the irreversible process generator 4 existing at the stage of the N-type semiconductor 11 is quantum-based. Pass through through tunnel effect. The sixth electrode 66 of the carrier accelerator acts as a tunnel electrode. Holes, which are carriers, are finally absorbed by the hole absorption collector 27.

정공 흡수 콜렉터(27)는 에너지 축적기(15)의 양전압 단자에 전기적으로 접속되고, 전자 흡수 콜렉터(26)는 에너지 축적기(15)의 음전압 단자에 전기적으로 접속된다. 정공 흡수 콜렉터(27)에 축적된 정공은 에너지 축적기(15)의 양전극으로 이동하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 전자는 에너지 축적기(15)의 음전극으로 이동한다. 에너지 축적기(15)의 양전극에 축적된 정공과 에너지 축적기(15)의 음전극에 축적된 전자는 접근한 위치에 있고, 쿨롱의 법칙에 기초하여 서로 끌어당긴다. 에너지 축적기(15)의 양전극에 전기적 부하(5)의 한쪽 단자를 접속하고, 에너지 축적기(15)의 음전극에 전기적 부하(5)의 다른쪽 단자를 접속한다. 에너지 축적기(15)에 축적된 정공과 전자는 모두 전기적 부하(5)에서 재결합을 실시함으로써 전기적 부하(5)에 전기 에너지를 공급한다.The hole absorption collector 27 is electrically connected to the positive voltage terminal of the energy accumulator 15, and the electron absorption collector 26 is electrically connected to the negative voltage terminal of the energy accumulator 15. Holes accumulated in the hole absorption collector 27 move to the positive electrode of the energy accumulator 15, and electrons accumulated in the electron absorber collector 26 move to the negative electrode of the energy accumulator 15. The holes accumulated in the positive electrode of the energy accumulator 15 and the electrons accumulated in the negative electrode of the energy accumulator 15 are in the approaching positions and are attracted to each other based on Coulomb's law. One terminal of the electrical load 5 is connected to the positive electrode of the energy accumulator 15, and the other terminal of the electrical load 5 is connected to the negative electrode of the energy accumulator 15. Both holes and electrons accumulated in the energy accumulator 15 supply electrical energy to the electrical load 5 by recombination at the electrical load 5.

본 발명의 제 9 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 캐리어로서 정공과 전자를 모두 이용하고, 채널 형성 물질에 경사가 있는 경우의 단면을 도 70에 도시한다. 캐리어 출력 물질(1)로서 P형 반도체(10)를 이용하고, 채널 형성 물질(2)로서 N형 반도체(11)를 이용한다. P형 반도체(10)와 N형 반도체(11)를 이용하여 PN 접합을 형성한다. PN 접합의 주변에는 절연물(8)이 배치된다. 캐리어를 가속하기 위해 5개의 전원(30)을 이용한다. 5개의 전원(30)으로서 제 1 전원(31), 제 2 전원(32), 제 3 전원(33), 제 4 전원(34) 및 제 5 전원(35)을 이용한다. N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)을 이용한다. 절연물(8) 중에 3개의 캐리어 가속 장치의 양전극(41) 및 3개의 캐리어 가속 장치의 음전극(42)을 배치한다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에는 제 1 전원(31)의 음전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에는 제 1 전원(31)의 양전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)과 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61) 사이에는 전계가 발생하고, 전기력선이 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)으로부터 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)을 향한다. 이 전계에 의해 N형 반도체(11)의 다수 캐리어인 전자가 N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 인젝션(injection)된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)은 인젝션 전극으로서 작용한다. P형 반도체(10)에 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)으로 끌어 당겨지고, 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)의 바로 아래에 도달하며, P형 반도체(10)의 경사 표면에 반전층(inversion layer)을 형성한다. 반전층은 가속 채널(9)이 된다.70 shows a cross section in the case where both the holes and the electrons are used as carriers in the field effect power generation device according to the ninth embodiment of the present invention, and the channel forming material is inclined. The P-type semiconductor 10 is used as the carrier output material 1, and the N-type semiconductor 11 is used as the channel forming material 2. The PN junction is formed using the P-type semiconductor 10 and the N-type semiconductor 11. An insulator 8 is arranged around the PN junction. Five power sources 30 are used to accelerate the carrier. As the five power sources 30, a first power source 31, a second power source 32, a third power source 33, a fourth power source 34, and a fifth power source 35 are used. The first power source 31 is used to inject electrons serving as carriers from the N-type semiconductor 11 to the P-type semiconductor 10. The positive electrode 41 of the three carrier accelerators and the negative electrode 42 of the three carrier accelerators are arranged in the insulator 8. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. An electric field is generated between the second electrode 62 of the carrier accelerator and the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the electric line of force is from the second electrode 62 of the carrier accelerator to the first electrode 61 of the carrier accelerator. Towards). By this electric field, electrons which are majority carriers of the N-type semiconductor 11 are injected from the N-type semiconductor 11 into the P-type semiconductor 10. The second electrode 62 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Electrons injected into the P-type semiconductor 10 are attracted to the second electrode 62 of the carrier accelerator, reach directly under the second electrode 62 of the carrier accelerator, and An inversion layer is formed on the inclined surface. The inversion layer becomes the acceleration channel 9.

제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)과 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)에 인젝션(injection)된 전자를 가속하고, P형 반도체의 표면을 이동한다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)과 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 사이에 발생하는 전계는 P형 반도체(10)에 인젝션(injection)된 전자를 가속 채널(9)로 가속하고, P형 반도체의 표면의 가속 채널(9)을 이동한다. P형 반도체(10)의 표면의 가속 채널(9)에서 가속된 전자는 충분한 운동 에너지를 보유하므로 P형 반도체(10)의 단에 존재하는 비가역 과정 발생부(4)의 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통하여 통과한다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 터널 전극으로서 작용한다. 캐리어인 전자는 최종적으로는 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된다.The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. An electric field generated between the third electrode 63 of the carrier accelerator and the second electrode 62 of the carrier accelerator accelerates electrons injected into the P-type semiconductor 10, Move. The third electrode 63 of the carrier accelerator acts as a sliding electrode. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. The positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. The electric field generated between the fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator accelerates electrons injected into the P-type semiconductor 10 into the acceleration channel 9, The acceleration channel 9 of the surface of the P-type semiconductor is moved. The electrons accelerated in the acceleration channel 9 on the surface of the P-type semiconductor 10 have sufficient kinetic energy, so that the potential barrier of the irreversible process generator 4 existing at the stage of the P-type semiconductor 10 is quantum-based. Pass through through tunnel effect. The fifth electrode 65 of the carrier accelerator acts as a tunnel electrode. Electrons as carriers are finally absorbed by the electron absorption collector 26.

캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에는 제 4 전원(34)의 양전압 단자가 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에는 제 4 전원(34)의 음전압 단자가 전기적으로 접속된다. P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 캐리어인 정공을 인젝션하기 위해 제 1 전원(34)을 이용한다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64) 사이에는 전계가 발생하고, 전기력선이 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)으로부터 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)을 향한다. 이 전계에 의해 P형 반도체(10)의 다수 캐리어인 정공이 P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 인젝션(injection)된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. N형 반도체(11)에 인젝션(injection)된 정공은 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)으로 끌어 당겨지고, 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)의 바로 아래에 도달하며, N형 반도체(11)의 경사 표면에 반전층(inversion layer)을 형성한다. 반전층은 가속 채널(9)이 된다. 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)과 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66) 사이에 발생하는 전계는 N형 반도체(11)에 인젝션된 정공을 가속 채널(9)로 가속한다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. N형 반도체(11)의 표면의 가속 채널(9)에서 가속된 정공은 충분한 운동 에너지를 보유하므로 N형 반도체(11)의 단에 존재하는 비가역 과정 발생부(4)의 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통하여 통과한다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)은 터널 전극으로서 작용한다. 캐리어인 정공은 최종적으로는 정공 흡수 콜렉터(27)에 흡수된다.The positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. The first power source 34 is used to inject holes serving as carriers from the P-type semiconductor 10 to the N-type semiconductor 11. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and the electric line of force is from the first electrode 61 of the carrier accelerator to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Towards). Holes that are the majority carriers of the P-type semiconductor 10 are injected into the N-type semiconductor 11 from the P-type semiconductor 10 by this electric field. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Holes injected into the N-type semiconductor 11 are attracted to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, reach directly below the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and the N-type semiconductor ( An inversion layer is formed on the inclined surface of 11). The inversion layer becomes the acceleration channel 9. The positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. An electric field generated between the fourth electrode 64 of the carrier accelerator and the sixth electrode 66 of the carrier accelerator accelerates holes injected into the N-type semiconductor 11 into the acceleration channel 9. The fourth electrode 64 of the carrier accelerator acts as a sliding electrode. The holes accelerated in the acceleration channel 9 on the surface of the N-type semiconductor 11 have sufficient kinetic energy, so that the potential barrier of the irreversible process generator 4 existing at the stage of the N-type semiconductor 11 is quantum-based. Pass through through tunnel effect. The sixth electrode 66 of the carrier accelerator acts as a tunnel electrode. Holes, which are carriers, are finally absorbed by the hole absorption collector 27.

정공 흡수 콜렉터(27)는 에너지 축적기(15)의 양전압 단자에 전기적으로 접속되고, 전자 흡수 콜렉터(26)는 에너지 축적기(15)의 음전압 단자에 전기적으로 접속된다. 정공 흡수 콜렉터(27)에 축적된 정공은 에너지 축적기(15)의 양전극으로 이동하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 축적된 전자는 에너지 축적기(15)의 음전극으로 이동한다. 에너지 축적기(15)의 양전극에 축적된 정공과 에너지 축적기(15)의 음전극에 축적된 전자는 접근한 위치에 있고, 쿨롱의 법칙에 기초하여 서로 끌어당긴다. 에너지 축적기(15)의 양전극에 전기적 부하(5)의 한쪽 단자를 접속하고, 에너지 축적기(15)의 음전극에 전기적 부하(5)의 다른쪽 단자를 접속한다. 에너지 축적기(15)에 축적된 정공과 전자는 모두 전기적 부하(5)에서 재결합을 실시함으로써 전기적 부하(5)에 전기 에너지를 공급한다.The hole absorption collector 27 is electrically connected to the positive voltage terminal of the energy accumulator 15, and the electron absorption collector 26 is electrically connected to the negative voltage terminal of the energy accumulator 15. Holes accumulated in the hole absorption collector 27 move to the positive electrode of the energy accumulator 15, and electrons accumulated in the electron absorber collector 26 move to the negative electrode of the energy accumulator 15. The holes accumulated in the positive electrode of the energy accumulator 15 and the electrons accumulated in the negative electrode of the energy accumulator 15 are in the approaching positions and are attracted to each other based on Coulomb's law. One terminal of the electrical load 5 is connected to the positive electrode of the energy accumulator 15, and the other terminal of the electrical load 5 is connected to the negative electrode of the energy accumulator 15. Both holes and electrons accumulated in the energy accumulator 15 supply electrical energy to the electrical load 5 by recombination at the electrical load 5.

본 발명의 제 9 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 캐리어로서 정공과 전자를 모두 이용하는 경우의 실시예의 상면을 도 71에 도시한다. P형 반도체(10)는 N형 반도체(11)와 PN 접합이 실시된다. P형 반도체(10)와 N형 반도체(11)는 모두 직각으로 구부려져 있고, 점유 면적을 작게 할 수 있다. 에너지 축적기(15)도 P형 반도체(10)와 N형 반도체의 근접 거리에 배치할 수 있으므로 제조가 간략화된다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 도달하는 전자는 에너지 축적기(15)의 음전극에 축적되고, 정공 흡수 콜렉터(27)에 도달하는 정공은 에너지 축적기(15)의 양전극에 축적되며, 서로 쿨롱력에 의해 끌어 당겨짐으로써 다이폴을 형성한다. 따라서 대부분의 캐리어를 P형 반도체(10)와 N형 반도체(11)로부터 인젝션을 실시함으로써 에너지 축적기(15)에 축적하는 전기량은 많게 할 수 있으므로 발전 효율이 향상된다.The upper surface of the Example at the time of using both a hole and an electron as a carrier in the field effect power generation device which concerns on 9th Embodiment of this invention is shown in FIG. The P-type semiconductor 10 is PN-bonded with the N-type semiconductor 11. Both the P-type semiconductor 10 and the N-type semiconductor 11 are bent at right angles, and the occupation area can be reduced. Since the energy accumulator 15 can also be arranged at a close distance between the P-type semiconductor 10 and the N-type semiconductor, the manufacturing is simplified. Electrons that reach the electron absorption collector 26 accumulate on the negative electrode of the energy accumulator 15, and holes that reach the hole absorption collector 27 accumulate on the positive electrode of the energy accumulator 15, Pulled by to form a dipole. Therefore, by injecting most of the carriers from the P-type semiconductor 10 and the N-type semiconductor 11, the amount of electricity stored in the energy accumulator 15 can be increased, so that power generation efficiency is improved.

[본 발명의 제 10 실시예][Tenth embodiment of the present invention]

본 발명의 제 10 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에 있어서, 캐리어 출력 물질로서 N형 반도체를 이용하고, 2개의 병렬 채널 형성 물질로서 P형 반도체를 이용하는 경우의 상단면을 도 72에 도시한다. 상기 도면에서 P형 반도체(10)와 N형 반도체(11)에 의해 PN 접합이 형성된다. 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 N형 반도체(11)에 전기적으로 접속되고, 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)을 이용한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속되고, 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속되고, 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속되고, 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 제 6 전원(36)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속되고, 제 6 전원(36)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속된다. 제 7 전원(37)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속되고, 제 7 전원(37)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속된다. 제 8 전원(38)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속되고, 제 8 전원(38)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 전기적으로 접속된다.In the field effect power generation device according to the tenth embodiment of the present invention, an upper surface when an N-type semiconductor is used as a carrier output material and a P-type semiconductor is used as two parallel channel forming materials is shown in FIG. 72. In the figure, a PN junction is formed by the P-type semiconductor 10 and the N-type semiconductor 11. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the N-type semiconductor 11, and the positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. The first power source 31 is used to inject electrons serving as carriers from the N-type semiconductor 11 to the P-type semiconductor 10. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the second power source 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the eighth power source 38 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the eighth power source 38 is electrically connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator. Is connected.

양전압이 가해지는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 음전위가 가해지는 N형 반도체(11) 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계에 의해 N형 반도체(11)로부터 캐리어인 전자가 P형 반도체(10)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)이 인젝션 전극으로서 작용한다. P형 반도체(10)가 절연물(8)과 접촉하는 표면의 가속 채널(9)에서 전자의 인젝션이 실시된다. 인젝션된 전자는 제 1 전극(61), 제 2 전극(62), 제 3 전극(63), 제 4 전극(64), 제 5 전극(65), 제 6 전극(66), 제 7 전극(67) 및 제 8 전극(68)에 가해져 양전압이 발생하는 전계에 의해 가속 채널(9)에서 가속되고, 최종적으로 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63), 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64), 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65) 및 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)은 가속 채널 내에서 전자가 이동하기 위한 슬라이딩 전극으로서 작용한다. P형 반도체(10)로부터 전자를 이미션하기 위해 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)이 이미션 전극으로서 사용된다. 전자 흡수 콜렉터(26)는 에너지 축적기(15)의 음전압 단자에 전기적으로 접속되어 있고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된 전자는 에너지 축적기(15)의 음전극에 축적된다. 한편, 발생하는 전계에 의해 P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 정공이 인젝션된다. N형 반도체는 에너지 축적기(15)의 양전압 단자에 전기적으로 접속되어 있으므로 N형 반도체(11)에 인젝션된 정공은 에너지 축적기(15)의 양전극에 축적된다. 에너지 축적기(15)에 전기적 부하가 병렬 접속되면 에너지 축적기(15)에 축적된 양전하와 음전하는 전기적 부하를 경유하여 이동함으로써 재결합을 실시한다. 그 결과로서 전기적 부하에 전기 에너지가 공급된다.An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier acceleration device to which the positive voltage is applied and the N-type semiconductor 11 to which the negative potential is applied. It is injected into the semiconductor 10. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Injection of electrons is carried out in the acceleration channel 9 of the surface where the P-type semiconductor 10 is in contact with the insulator 8. The injected electrons may include the first electrode 61, the second electrode 62, the third electrode 63, the fourth electrode 64, the fifth electrode 65, the sixth electrode 66, and the seventh electrode ( 67 is accelerated in the acceleration channel 9 by an electric field applied to the eighth electrode 68 and generates a positive voltage, and is finally absorbed by the electron absorption collector 26. The second electrode 62 of the carrier accelerator, the third electrode 63 of the carrier accelerator, the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, the fifth electrode 65 of the carrier accelerator, and the sixth of the carrier accelerator. The electrode 66 acts as a sliding electrode for moving electrons in the acceleration channel. A seventh electrode 67 of the carrier accelerator is used as the emission electrode to emit electrons from the P-type semiconductor 10. The electron absorption collector 26 is electrically connected to the negative voltage terminal of the energy accumulator 15, and the electrons absorbed by the electron absorption collector 26 are accumulated on the negative electrode of the energy accumulator 15. On the other hand, holes are injected from the P-type semiconductor 10 to the N-type semiconductor 11 by the generated electric field. Since the N-type semiconductor is electrically connected to the positive voltage terminal of the energy accumulator 15, holes injected into the N-type semiconductor 11 are accumulated in the positive electrode of the energy accumulator 15. When the electrical load is connected to the energy accumulator 15 in parallel, the positive and negative charges accumulated in the energy accumulator 15 move through the electrical load to perform recombination. As a result, electrical energy is supplied to the electrical load.

도 72에는 2개의 P형 반도체(10)를 예로 들어 나타내지만, 실제로는 다수개의 P형 반도체(10)가 평행하게 작성되어 있고, 대부분의 캐리어인 전자가 전자 흡수 콜렉터(26)에 도달하여 발생하는 전기 에너지를 크게 하는 것도 가능하다. 상기 도면에는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)을 3개 나타내지만, 실제로는 각각의 P형 반도체(10)의 주변에 배치된다. 1개의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 의해 그 양측에 있는 P형 반도체(11) 중의 캐리어를 가속하므로 이 구조의 전계 효과 발전 장치를 이용하면 효율적으로 전기 에너지를 얻는 것이 가능해진다.Although two P-type semiconductors 10 are shown as an example in FIG. 72, a plurality of P-type semiconductors 10 are actually formed in parallel, and electrons, which are most carriers, reach the electron absorption collector 26 and are generated. It is also possible to increase the electric energy. In the figure, three first electrodes 61 of the carrier accelerator are shown, but are actually arranged around the respective P-type semiconductors 10. Since the carriers in the P-type semiconductors 11 on both sides thereof are accelerated by the first electrodes 61 of one carrier accelerator, the electric field effect generator having this structure makes it possible to efficiently obtain electrical energy.

[본 발명의 제 11 실시예][Eleventh embodiment of the present invention]

본 발명의 제 11 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 출력 물질로서 N형 반도체를 이용하고, 채널 형성 물질로서 P형 반도체를 이용하여 채널 형성 물질에 경사가 있는 경우의 단면을 도 73에 도시한다. 상기 도면에서 P형 반도체(10)와 N형 반도체(11)에 의해 PN 접합이 형성된다. 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 N형 반도체(11)에 전기적으로 접속되고, 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. N형 반도체(11)로부터 P형 반도체(10)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)을 이용한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속되고, 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속되고, 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다.73 shows a cross section in the case where the channel forming material is inclined using an N-type semiconductor as a carrier output material and a P-type semiconductor as a channel forming material in the field effect power generation device according to the eleventh embodiment of the present invention. do. In the figure, a PN junction is formed by the P-type semiconductor 10 and the N-type semiconductor 11. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the N-type semiconductor 11, and the positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. The first power source 31 is used to inject electrons serving as carriers from the N-type semiconductor 11 to the P-type semiconductor 10. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the second power source 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Is connected.

양전위가 가해지는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 음전위가 가해지는 N형 반도체(11) 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계에 의해 N형 반도체(11)로부터 캐리어인 전자가 P형 반도체(10)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. P형 반도체(10)가 절연물(8)과 접촉하는 표면에서 전자의 인젝션이 실시되고, 전자는 가속 채널(9) 내를 이동한다. 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61), 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 가해져 양전위에 의해 발생하는 전계에 의해 가속되고, 인젝션된 전자는 P형 반도체(10)와 절연물(8)의 경계 표면에 있는 가속 채널(9) 내를 이동한다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 캐리어 가속 장치의 제 3 전극은 상부에 배치되어 있고, P형 반도체(10)의 표면은 상부로 경사진다. 따라서 인젝션된 전자는 P형 반도체(10)와 절연물(8)의 경계면을 이동할 때에는 상기 P형 반도체(10)의 경사에 의해 전자의 이동 평면의 궤도가 직선적이 아니고, 표면의 형상에 따라서 가속 채널(9) 내를 이동한다. 즉, 캐리어인 전자는 초기 상태에서는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)의 양전하에 접근하는 움직임을 실시하지만, P형 반도체(10)의 표면의 경사에 의해 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)의 방향을 향한다. 전자가 직선적인 궤도를 변경하고, 가속 채널(9) 내를 이동하여 최종적으로 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된다. 캐리어인 전자는 전자 수집 콜렉터(26)에 입력하기 직전에 있는 비가역 과정 발생부(4)의 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통하여 통과하므로 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 터널 전극으로서 작용한다. 전자 흡수 콜렉터(26)는 에너지 축적기(15)에 전기적으로 접속되어 있고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 흡수된 전자는 에너지 축적기(15)의 음전극에 축적된다. 한편, 발생하는 전계 효과에 의해 P형 반도체(10)로부터 N형 반도체(11)에 정공이 인젝션된다. N형 반도체는 에너지 축적기(15)에 전기적으로 접속되어 있으므로 N형 반도체(11)에 인젝션된 정공은 에너지 축적기(15)의 양전극에 축적된다. 에너지 축적기(15)에 병렬로 전기적 부하(5)가 접속되면 에너지 축적기(15)에 축적된 전하는 전기적 부하(5)를 경유하여 재결합을 실시한다. 그 결과로서 전기적 부하(5)에 전기 에너지가 공급되고, 그곳에서 전기 에너지가 소비된다.An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier acceleration device to which the positive potential is applied and the N-type semiconductor 11 to which the negative potential is applied, and electrons serving as carriers from the N-type semiconductor 11 are P-type by the electric field. It is injected into the semiconductor 10. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Injection of electrons is performed at the surface where the P-type semiconductor 10 contacts the insulator 8, and the electrons move in the acceleration channel 9. The injected electrons are applied to the first electrode 61 of the carrier accelerator, the second electrode 62 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and are accelerated by the electric field generated by the positive potential. The electrons travel in the acceleration channel 9 at the boundary surface between the P-type semiconductor 10 and the insulator 8. The second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator serve as sliding electrodes. The third electrode of the carrier accelerator is disposed at the top, and the surface of the P-type semiconductor 10 is inclined upward. Therefore, when the injected electrons move the interface between the P-type semiconductor 10 and the insulator 8, the trajectory of the movement plane of the electrons is not linear due to the inclination of the P-type semiconductor 10, and the acceleration channel depends on the shape of the surface. (9) Move inside. That is, in the initial state, the electron serving as the carrier performs a movement approaching the positive charge of the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, but the third electrode 63 of the carrier accelerator is caused by the inclination of the surface of the P-type semiconductor 10. In the direction of). Electrons change linear trajectories, move in the acceleration channel 9 and are finally absorbed by the electron absorption collector 26. Since the electron, which is a carrier, passes through the potential barrier of the irreversible process generator 4 immediately before being input to the electron collecting collector 26 by the quantum mechanical tunnel effect, the fourth electrode 64 of the carrier accelerator device is tunneled. It acts as an electrode. The electron absorption collector 26 is electrically connected to the energy accumulator 15, and the electrons absorbed by the electron absorption collector 26 are accumulated on the negative electrode of the energy accumulator 15. On the other hand, holes are injected from the P-type semiconductor 10 to the N-type semiconductor 11 by the generated electric field effect. Since the N-type semiconductor is electrically connected to the energy accumulator 15, holes injected into the N-type semiconductor 11 are accumulated at the positive electrodes of the energy accumulator 15. When the electrical load 5 is connected to the energy accumulator 15 in parallel, the electric charge accumulated in the energy accumulator 15 is recombined via the electric load 5. As a result, electrical energy is supplied to the electrical load 5, where electrical energy is consumed.

[본 발명의 제 12 실시예][Twelfth embodiment of the present invention]

본 발명의 제 12 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에 있어서, 채널 형성 물질로서 그라펜을 이용하는 경우의 외관을 도 74에 도시한다. 기판(19)상에는 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)이 배치된다. 캐리어 출력 물질(1)은 도전성 물질이고, 구체 예로서 티탄, 니켈, 구리, 금 및 은 등이 있다. 기판의 상부에는 절연물(8)이 배치되고, 절연물(8)의 상부에는 캐리어 가속장치의 제 1 전극(61), 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)이 배치된다. 채널 형성 물질(2)로서 그라펜이 이용되는 경우를 도시한다. 탄소 원자가 sp2 혼성 궤도에 의해 화학 결합되면, 2차원상으로 결합된 탄소 육각망면(六角網面)을 형성한다. 이 평면 구조를 가진 탄소 원자의 집합체는 그라펜이라고 불리운다. 탄소 원자가 6각형 망의 눈 형상으로 나열된 구조의 그라펜이 그라파이트의 1층을 형성하고, 다층의 그라펜이 적층함으로써 그라파이트 전체가 구성된다. 그라펜에서는 탄소의 6원환이 평면형상으로 결합되어 있고, 두께는 분자의 오더이며, 평면 방향으로는 전기 전도성이 매우 양호하다. 즉, 그라펜 중의 전자의 이동도는 매우 크고, 200,000cm2/Vs에도 도달하며, 전자가 거의 저항을 받지 않고 탄소의 6원환으로부터 6원환으로 평면상으로 이동한다.In the field effect generator according to the twelfth embodiment of the present invention, the external appearance when graphene is used as the channel forming material is shown in FIG. 74. The carrier output material 1 and the channel forming material 2 are disposed on the substrate 19. The carrier output material 1 is a conductive material, and specific examples thereof include titanium, nickel, copper, gold and silver. An insulator 8 is disposed above the substrate, and the first electrode 61 of the carrier accelerator, the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the third electrode 63 of the carrier accelerator are disposed on the insulator 8. ) And a fourth electrode 64 of the carrier acceleration device. The case where graphene is used as the channel forming material 2 is shown. When carbon atoms are chemically bonded by sp2 hybrid orbits, they form two-dimensionally bonded carbon hexagonal networks. The aggregate of carbon atoms having this planar structure is called graphene. Graphene having a structure in which carbon atoms are arranged in an eye shape of a hexagonal network forms one layer of graphite, and multilayer graphene is laminated to form the whole graphite. In graphene, six-membered rings of carbon are bonded in a planar shape, thickness is an order of molecules, and electrical conductivity is very good in the planar direction. That is, the mobility of the electrons in the graphene is very large, reaches 200,000 cm 2 / Vs, and the electrons move in a plane from the six-membered ring of carbon to the six-membered ring with little resistance.

본 발명의 제 12 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 채널 형성 물질로서 그라펜을 이용하는 경우의 단면을 도 75에 도시한다. 기판(19)상에는 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)이 배치된다. 기판의 상부에는 절연물(8)이 배치되고, 절연물(8)의 상부는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61), 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)이 배치된다. 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 캐리어 출력 물질(1)에 전기적으로 접속되고, 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 입출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)을 이용한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속되고, 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속되고, 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다.75 shows a cross section in the case where graphene is used as the channel forming material in the field effect generator according to the twelfth embodiment of the present invention. The carrier output material 1 and the channel forming material 2 are disposed on the substrate 19. An insulator 8 is disposed on an upper portion of the substrate, and an upper portion of the insulator 8 includes a first electrode 61 of a carrier accelerator, a second electrode 62 of a carrier accelerator, and a third electrode 63 of a carrier accelerator. ) And a fourth electrode 64 of the carrier acceleration device. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the carrier output material 1, and the positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. A first power source 31 is used to inject electrons that are carriers from the carrier input and output material 1 into the channel forming material 2. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the second power source 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Is connected.

제 1 전원(31)으로부터 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 가해지는 양전압 및 캐리어 출력 물질(1)에 가해지는 음전압에 의해 전계가 형성된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)으로부터 캐리어 출력 물질(1)의 방향으로 형성된 전계에 의해 캐리어 출력 물질(1)로부터 그라펜상의 채널 형성 물질(2)에 캐리어인 전자가 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 내에서 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61), 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 가해지는 양전압에 의해 가속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 전자가 그라펜의 표면을 가속하여 이동하는 슬라이딩 전극으로서 작용한다.The electric field is formed by the positive voltage applied from the first power supply 31 to the first electrode 61 of the carrier accelerator and the negative voltage applied to the carrier output material 1. Electrons as carriers are injected from the carrier output material 1 into the graphene-like channel forming material 2 by an electric field formed in the direction of the carrier output material 1 from the first electrode 61 of the carrier accelerator. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. The injected electrons are generated in the acceleration channel 9 by the first electrode 61 of the carrier accelerator, the second electrode 62 of the carrier accelerator, the third electrode 63 of the carrier accelerator and the fourth of the carrier accelerator. Accelerated by the positive voltage applied to the electrode 64. The second electrode 62 of the carrier accelerator, the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator serve as sliding electrodes in which electrons accelerate and move the surface of the graphene.

본 발명의 제 12 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 채널 형성 물질로서 그라펜을 이용하는 경우에 전자 흡수 콜렉터 부근을 확대하여 단면을 도 76에 도시한다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속되고, 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 제 6 전원(36)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속되고, 제 6 전원(36)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65) 및 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)은 하부에 있는 절연물(8) 중에도 배치되고, 제 6 전원(36) 등과 전기적으로 접속된다. 그라펜인 채널 형성 물질(2)의 표면상을 전자가 고속으로 이동함으로써 전자는 충분히 큰 운동 에너지를 획득한다. 고속화된 전자는 채널 형성 물질(2)의 표면으로부터 이탈하여 진공 중에 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 이미션 전극으로서 작용한다. 이미션 시에는 비가역 과정 발생부(4)인 포텐셜 장벽을 전자가 양자역학적인 터널 효과에 의해 통과한다. 이미션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 가해진 양전압에 의해 가속된다. 즉, 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)은 가속 전극으로서 작용한다. 비상 전자가 가속되고, 그 운동 에너지가 충분히 커지면 전자 흡수 콜렉터(26)로부터 받는 쿨롱의 법칙에 따른 반발력을 극복하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 충돌하며, 이것에 수집된다. 전자 흡수 콜렉터(26)는 에너지 축적기(15)의 한쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있으므로 전자 흡수 콜렉터(26)에 도달한 전자는 에너지 축적기(15)의 한쪽 단자에 도달한다. 캐리어 출력 물질(1) 중에 잔존하는 정공은 에너지 축적기(15)의 다른쪽 단자에 도달하며, 에너지 축적기(15) 중에서 정공과 전자가 페어를 형성하고, 그곳에 축적된다. 에너지 축적기(15)의 한쪽 단자에 전기적 부하(5)의 한쪽 단자를 접속하고, 에너지 축적기(15)의 다른쪽 단자에 전기적 부하(5)의 다른쪽 단자를 접속하면, 에너지 축적기(15)에 축적되어 있는 정공과 전자가 전기적 부하(5)에 도달하고, 그곳에서 재결합함으로써 양자는 소멸되고, 이 과정에서 전기적 부하(5)에 전기 에너지가 공급된다.FIG. 76 is a cross-sectional view of the field effect generation device according to the twelfth embodiment of the present invention when the graphene is used as the channel forming material with the electron absorption collector enlarged. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. Is connected. The fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the sixth electrode 66 of the carrier accelerator are also disposed among the insulators 8 below, and are electrically connected to the sixth power source 36 and the like. The electrons acquire a sufficiently large kinetic energy by moving the electrons at high speed on the surface of the channel forming material 2 which is graphene. The accelerated electrons escape from the surface of the channel forming material 2 and are emitted in vacuum. The fifth electrode 65 of the carrier accelerator acts as an emission electrode. At the time of emission, electrons pass through the potential barrier, which is the irreversible process generating unit 4, by the quantum mechanical tunnel effect. The emitted electrons are accelerated by the positive voltage applied to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. That is, the sixth electrode 66 of the carrier acceleration device acts as an acceleration electrode. When the emergency electrons are accelerated and the kinetic energy is sufficiently large, the repulsive force according to Coulomb's law received from the electron absorption collector 26 is overcome and collides with the electron absorption collector 26 and is collected therein. Since the electron absorption collector 26 is electrically connected to one terminal of the energy accumulator 15, the electrons reaching the electron absorption collector 26 reach one terminal of the energy accumulator 15. Holes remaining in the carrier output material 1 reach the other terminal of the energy accumulator 15, and holes and electrons form a pair in the energy accumulator 15 and accumulate there. If one terminal of the electrical load 5 is connected to one terminal of the energy accumulator 15 and the other terminal of the electrical load 5 is connected to the other terminal of the energy accumulator 15, the energy accumulator ( Holes and electrons accumulated in 15 arrive at the electrical load 5 and recombine there, and both are extinguished, and electrical energy is supplied to the electrical load 5 in this process.

그라펜은 전기의 양도체이며, 또한 열전도율이 높은 물질일수도 있고, 이들의 성질을 이용한 열 피드백 방식의 전계 전자 발전의 실시예를 이하에 기술한다. 본 발명의 제 12 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 흡수 그라펜 및 캐리어 방출 그라펜의 배치를 도 77에 도시한다. 상기 도면에서 캐리어 흡수 그라펜(71) 및 캐리어 방출 그라펜(72)은 열적으로 양호하게 접속되어 있다. 즉, 캐리어 흡수 그라펜(71)은 매우 얇고, 열이 표면을 2차원적으로 양호하게 전도되며, 캐리어 방출 그라펜(72)으로 열이 양호하게 전도된다. 바람직하게는 캐리어 흡수 그라펜(71)과 캐리어 방출 그라펜(72)은 일체화하여 제작되고, 대략 직각으로 구부려진 구조로 되어 있다. 캐리어 흡수 기판(73) 및 캐리어 방출 기판(74)은 서로 대략 직각으로 배치되고, 이들은 캐리어 흡수 그라펜(71)과 캐리어 방출 그라펜(72)을 유지하기 위한 기판이다. 캐리어 흡수 기판(73) 및 캐리어 방출 기판(74)은 모두 열의 불량 도체가 바람직하다. 즉, 그라펜 내를 2차원적으로 열이 전도하고, 캐리어 흡수 기판(73) 및 캐리어 방출 기판(74)을 경유하여 외부로 방출되는 열 에너지의 양이 적으면 발전 효율이 향상된다. 따라서 그라펜과 같이 탄소의 그라펜막이 적층되고, 적층 사이의 열전도율이 작으며, 층 사이에서 열이 차단되면, 양호한 발전 효율이 얻어진다.Graphene is a good conductor of electricity and may be a material having high thermal conductivity, and an example of electric field electric power generation using a thermal feedback method using these properties is described below. 77 shows the arrangement of the carrier absorbing graphene and the carrier emitting graphene in the field effect generator according to the twelfth embodiment of the present invention. In this figure, the carrier absorbing graphene 71 and the carrier emitting graphene 72 are thermally well connected. That is, the carrier absorbing graphene 71 is very thin, and heat conducts well two-dimensionally to the surface, and heat conducts well to the carrier emitting graphene 72. Preferably, the carrier absorbing graphene 71 and the carrier emitting graphene 72 are integrally manufactured and have a structure that is bent at approximately right angles. The carrier absorbing substrate 73 and the carrier emitting substrate 74 are disposed at approximately right angles to each other, which are substrates for holding the carrier absorbing graphene 71 and the carrier emitting graphene 72. As for the carrier absorption board | substrate 73 and the carrier emission board | substrate 74, a poor conductor of heat is preferable. In other words, when the heat is conducted two-dimensionally inside the graphene and the amount of thermal energy released to the outside via the carrier absorbing substrate 73 and the carrier emitting substrate 74 is small, the power generation efficiency is improved. Therefore, when the graphene film of carbon is laminated like the graphene, the thermal conductivity between the stacks is small, and heat is blocked between the layers, good power generation efficiency is obtained.

도 77에 도시되는 구조의 물체를 이미터?콜렉터 복합체라고 한다. 2개의 이미터?콜렉터 복합체를 점 대칭으로 배치한다. 본 발명의 제 12 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 캐리어 흡수 그라펜 및 캐리어 방출 그라펜을 이용하여 열 피드백 방식을 채용하는 경우의 단면도를 도 78에 도시한다. 상기 도면의 하부에 나타내는 캐리어 방출 기판(74)은 열의 불량 도체이고, 그 한 개의 표면에는 캐리어 방출 그라펜(72)이 배치되어 있다. 캐리어 방출 그라펜(72)의 표면에는 절연물(8)이 배치되고, 절연물(8) 중에 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61), 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)이 배치되어 있다. 또한, 도 78에서는 도 75 및 도 76에 도시한 제 1 전원(31), 제 2 전원(32), 제 3 전원(33), 제 4 전원(34), 제 5 전원(35) 및 제 6 전원(36)의 표시를 생략한다. 또한, 도 78에서는 도 76에 도시한 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65) 및 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)의 표시도 생략한다. 도 78의 하부에 나타내는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에는 제 1 전원(31)으로부터 양전압이 가해지고, 캐리어 출력 물질(1)에는 제 1 전원(31)으로부터 음전압이 가해지는 것에 의해 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)으로부터 캐리어 출력 물질(1) 방향으로 전계가 형성된다. 형성된 전계에 의해 캐리어 출력 물질(1)로부터 캐리어인 전자가 캐리어 방출 그라펜(72)(채널 형성 물질(2)에 상당)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 의해 가속되어 진공 중에 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 이미션된 전자(50)는 상방향으로 이동한다. 이미션된 전자(50)는 상기 도면의 상부에 배치된 캐리어 흡수 그라펜(71)에 충돌하고, 그것에 흡수된다. 충돌할 때, 전자(50)가 보유하는 운동 에너지는 열 에너지로 변환된다. 따라서 캐리어 흡수 그라펜(71)의 온도가 상승한다. 캐리어 흡수 그라펜(71)의 열 에너지는 상기 도면의 상부에 도시되는 캐리어 방출 그라펜(72)으로 전해지고, 캐리어 방출 그라펜(72)의 온도가 상승하여 고온이 된다. 상기 도면의 상부에 도시된 캐리어 흡수 기판(73) 및 캐리어 흡수 기판(74)은 모두 열의 불량 도체이고, 외부로 유출되는 열 에너지는 적다. 상기 도면의 상부에 도시되는 캐리어 흡수 그라펜(71)에 흡수된 전자(50)는 에너지 축적기(15)로 이동되고, 그곳에서 축적된다. 한편, 상기 도면의 하부에 도시한 캐리어 방출 그라펜(72)에는 정공이 잔존한다. 잔존하는 정공은 에너지 축적기(15)로 이동하고, 전자와 정공이 페어를 형성하고, 그것에 축적된다.The object of the structure shown in FIG. 77 is called an emitter collector collector. Place two emitter collector complexes in point symmetry. FIG. 78 is a sectional view when the thermal feedback method is adopted using the carrier absorbing graphene and the carrier emitting graphene in the field effect generator according to the twelfth embodiment of the present invention. The carrier discharge substrate 74 shown in the lower part of the figure is a poor conductor of heat, and a carrier discharge graphene 72 is disposed on one surface thereof. An insulator 8 is disposed on the surface of the carrier release graphene 72, and the first electrode 61 of the carrier accelerator, the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the carrier accelerator of the insulator 8 are disposed. The third electrode 63 and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator are arranged. In addition, in Fig. 78, the first power source 31, the second power source 32, the third power source 33, the fourth power source 34, the fifth power source 35 and the sixth power source shown in Figs. The display of the power supply 36 is omitted. In addition, in FIG. 78, the display of the 5th electrode 65 of the carrier acceleration apparatus and the 6th electrode 66 of the carrier acceleration apparatus shown in FIG. 76 is also abbreviate | omitted. The positive voltage is applied from the first power source 31 to the first electrode 61 of the carrier accelerator shown in the lower part of FIG. 78, and the negative voltage is applied from the first power source 31 to the carrier output material 1. This forms an electric field from the first electrode 61 of the carrier accelerator in the direction of the carrier output material 1. Electrons which are carriers from the carrier output material 1 are injected into the carrier emission graphene 72 (equivalent to the channel forming material 2) by the formed electric field. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. The injected electrons are accelerated by the second electrode 62 of the carrier accelerator, the third electrode 63 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and are radiated in vacuum. The second electrode 62 of the carrier accelerator, the third electrode 63 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator serve as sliding electrodes. The emitted electrons 50 move upward. The emitted electrons 50 impinge on and are absorbed by the carrier absorbing graphene 71 disposed at the top of the figure. When colliding, the kinetic energy held by the electrons 50 is converted into thermal energy. Therefore, the temperature of the carrier absorption graphene 71 rises. The heat energy of the carrier absorbing graphene 71 is transferred to the carrier emitting graphene 72 shown at the top of the figure, and the temperature of the carrier emitting graphene 72 rises to become high temperature. Both the carrier absorbing substrate 73 and the carrier absorbing substrate 74 shown in the upper part of the figure are poor conductors of heat, and the thermal energy flowing out to the outside is small. The electrons 50 absorbed by the carrier absorbing graphene 71 shown at the top of the figure are moved to the energy accumulator 15 and are accumulated there. On the other hand, holes remain in the carrier emission graphene 72 shown in the lower part of the figure. The remaining holes move to the energy accumulator 15, and electrons and holes form a pair, and accumulate therein.

상기 도면의 상부에 도시한 캐리어 방출 기판(74)의 한 개의 표면에는 캐리어 방출 그라펜(72)이 배치되어 있다. 캐리어 방출 그라펜(72)의 표면에는 절연물(8)이 배치되고, 절연물(8) 중에 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61), 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)이 배치되어 있다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에는 제 1 전원(31)으로부터 양전압이 가해지고, 캐리어 출력 물질(1)에는 제 1 전원(31)으로부터 음전압이 가해지는 것에 의해 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)으로부터 캐리어 출력 물질(1) 방향으로 전계가 형성된다. 형성된 전계에 의해 캐리어 출력 물질(1)로부터 캐리어인 전자가 상기 도면의 상부에 나타내는 캐리어 방출 그라펜(72)(채널 형성 물질(2)에 상당)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 캐리어 방출 그라펜(72)이 고온이 되고, 그 중의 전자가 큰 운동 에너지를 획득하므로 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 의해 가속되어 진공중에 양호한 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 진공 중에 이미션된 전자(50)는 상기 도면의 하부 방향으로 이동하고, 상기 도면의 하부에 배치된 캐리어 흡수 그라펜(71)에 충돌하며, 그것에 흡수된다. 이때 전자(50)가 보유하는 운동 에너지는 열 에너지로 변환된다. 따라서 캐리어 흡수 그라펜(71)의 온도가 높아진다. 캐리어 흡수 그라펜(71)의 열 에너지는 상기 도면의 하부에 배치된 캐리어 방출 그라펜(72)으로 전달되고, 캐리어 방출 그라펜(72)의 온도가 상승하여 고온이 된다. 상기 도면의 하부에 도시한 캐리어 흡수 그라펜(71)에 흡수된 전자는 에너지 축적기(15)로 이동되어 그곳에서 축적된다. 한편, 상기 도면의 상부에 도시한 캐리어 방출 그라펜(72)에는 정공이 잔존한다. 잔존하는 정공은 에너지 축적기(15)로 이동하고, 전자와 정공이 페어를 형성하며, 거기에 축적된다.A carrier emitting graphene 72 is disposed on one surface of the carrier emitting substrate 74 shown at the top of the figure. An insulator 8 is disposed on the surface of the carrier release graphene 72, and the first electrode 61 of the carrier accelerator, the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the carrier accelerator of the insulator 8 are disposed. The third electrode 63 and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator are arranged. The positive voltage is applied from the first power source 31 to the first electrode 61 of the carrier accelerator and the negative voltage is applied from the first power source 31 to the carrier output material 1. An electric field is formed from the first electrode 61 in the direction of the carrier output material 1. By the electric field formed, electrons which are carriers from the carrier output material 1 are injected into the carrier emission graphene 72 (corresponding to the channel forming material 2) shown at the top of the figure. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Since the carrier releasing graphene 72 becomes hot and the electrons among them acquire a large kinetic energy, the injected electrons are transferred to the second electrode 62 of the carrier accelerator, the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the carrier acceleration. Accelerated by the fourth electrode 64 of the device, a good emission in vacuum. The second electrode 62 of the carrier accelerator, the third electrode 63 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator serve as sliding electrodes. The electrons 50 emitted in the vacuum move in the lower direction of the drawing, collide with the carrier absorbing graphene 71 disposed below the drawing, and are absorbed therein. At this time, the kinetic energy held by the electron 50 is converted into thermal energy. Therefore, the temperature of the carrier absorption graphene 71 becomes high. The heat energy of the carrier absorbing graphene 71 is transferred to the carrier emitting graphene 72 disposed at the bottom of the figure, and the temperature of the carrier emitting graphene 72 rises to become high temperature. Electrons absorbed by the carrier absorbing graphene 71 shown in the lower part of the figure are moved to the energy accumulator 15 and are accumulated therein. On the other hand, holes remain in the carrier emission graphene 72 shown in the upper part of the figure. The remaining holes move to the energy accumulator 15, and electrons and holes form a pair, and accumulate there.

캐리어 방출 그라펜(72)의 온도가 상승하므로 그곳에서 진공중에 이미션되는 전자의 양이 증가한다. 이 과정을 반복함으로써 상기 도면의 상부에 도시한 캐리어 방출 그라펜(72) 및 상기 도면의 하부에 도시한 캐리어 방출 그라펜(72)으로부터 이미션되는 전자(50)의 수가 증가한다. 따라서 온도 상승에 따라 캐리어 흡수 그라펜(71)에 흡수되는 전자(50)의 수가 증가한다. 따라서 에너지 축적기(15)에 이동하는 전자(50)의 수도 증가한다. 한편, 전자를 방출한 캐리어 방출 그라펜(72)에는 정공이 잔존한다. 잔존하는 정공은 에너지 축적기(15)로 이동하고, 전자와 페어를 이루어 축적된다. 에너지 축적기(15)의 양쪽 단자에 전기적 부하(5)를 접속하면 에너지 축적기(15)의 내부에 축적된 전자와 정공이 전기적 부하(5)로 이동하고, 그곳에서 재결합을 실시하여 양자는 소멸된다. 전자와 정공이 소멸될 때에는 전기적 부하(5)에 전기 에너지가 공급된다.The temperature of the carrier emitting graphene 72 rises, thereby increasing the amount of electrons that are emitted in vacuum there. By repeating this process, the number of electrons 50 emitted from the carrier emitting graphene 72 shown at the top of the figure and the carrier emitting graphene 72 shown at the bottom of the figure increases. Therefore, as the temperature rises, the number of electrons 50 absorbed by the carrier absorbing graphene 71 increases. Therefore, the number of electrons 50 moving to the energy accumulator 15 also increases. On the other hand, holes remain in the carrier emission graphene 72 which has emitted electrons. The remaining holes move to the energy accumulator 15 and are accumulated in pairs with the electrons. When the electrical load 5 is connected to both terminals of the energy accumulator 15, the electrons and holes accumulated in the energy accumulator 15 move to the electrical load 5, and recombination is performed therein. Extinct When the electrons and holes are dissipated, electrical energy is supplied to the electrical load 5.

상기 과정이 반복됨으로써 캐리어 흡수 그라펜(71) 및 캐리어 방출 그라펜(72)이 모두 고온이 되고, 진공 중에 이미션되는 전자(50)의 수가 증가한다. 방출된 전자(50)의 일부를 에너지 축적기(15)에 축적하고, 나머지 전자를 다음 회의 이미션에 할당하는 것도 가능하다. 이 경우를 연속 방식의 전계 효과 발전이라고 한다. 한편, 캐리어 가속 장치의 전극(60)에 펄스형 전압을 인가하는 경우에는 시분할 방식의 전계 효과 발전이라고 한다. 시분할 방식의 전계 효과 발전에서는 캐리어를 이미션하는 기간과 캐리어를 축적하는 기간이 있다. 캐리어의 이미션 기간에서는 전자가 캐리어 방출 그라펜(72)으로부터 이미션되어 캐리어 흡수 그라펜(71)에 흡수된다. 캐리어의 축적 기간에서는 캐리어 흡수 그라펜(71)에 흡수된 전자가 에너지 축적기(15)에 축적된다. 본 발명에서는 연속 방식의 전계 효과 발전 및 시분할 방식의 전계 효과 발전이 포함된다.By repeating the above process, both the carrier absorbing graphene 71 and the carrier emitting graphene 72 become high temperature, and the number of electrons 50 which are emitted in vacuum increases. It is also possible to accumulate some of the emitted electrons 50 in the energy accumulator 15 and assign the remaining electrons to the next emission. This case is called continuous field effect development. On the other hand, when a pulsed voltage is applied to the electrode 60 of a carrier accelerator, it is called time-division electric field effect development. In the time division type electric field effect development, there are periods in which carriers are radiated and carriers are accumulated. In the emission period of the carrier, electrons are emitted from the carrier emitting graphene 72 and absorbed by the carrier absorbing graphene 71. In the accumulation period of the carrier, electrons absorbed by the carrier absorption graphene 71 are accumulated in the energy accumulator 15. The present invention includes field effect generation in a continuous mode and field effect generation in a time division method.

[본 발명의 제 13 실시예][Thirteenth Embodiment of the Present Invention]

왕로의 채널 형성 물질(2)로부터 전자가 이미션되고, 왕로의 전자 흡수 콜렉터에 전자가 수집되며, 왕로의 전자 흡수 콜렉터에 전자가 충돌 에너지를 부여하여 왕로의 전자 흡수 콜렉터가 가열되며, 왕로의 전자 흡수 콜렉터의 열 에너지가 귀로의 채널 형성 물질(2)로 전도되고, 귀로의 채널 형성 물질(2)의 온도가 상승함으로써 귀로의 채널 형성 물질(2)로부터 다량의 전자가 이미션되고, 귀로의 전자 흡수 콜렉터에 다량의 전자가 수집되고, 귀로의 전자 흡수 콜렉터에 다량의 전자가 충돌 에너지를 부여하여 귀로의 전자 흡수 콜렉터가 가열되며, 귀로의 전자 흡수 콜렉터의 열 에너지가 왕로의 채널 형성 물질(2)로 전도되고, 왕로의 채널 형성 물질(2)의 온도가 상승함으로써 왕로의 채널 형성 물질(2)로부터 더 다량의 전자가 이미션되는 과정을 반복함으로써 발전 출력이 상승되는 장치를 열 피드백 방식의 전계 효과 발전이라고 한다.Electrons are emitted from the channel forming material 2 of the royal path, electrons are collected in the royal electron absorption collector, electrons impart collision energy to the electron absorption collector of the royal path, and the electron absorption collector of the royal path is heated. The heat energy of the electron-absorbing collector is conducted to the channel forming material 2 to the return, and the temperature of the channel forming material 2 to the return rises so that a large amount of electrons are emitted from the channel forming material 2 to the return, A large amount of electrons are collected in the electron absorbing collector of the large amount, and a large amount of electrons impinge the collision energy to the electron absorbing collector of the ear, thereby heating the electron absorbing collector into the ear, and the thermal energy of the electron absorbing collector of the ear is the channel forming material of the return path. Conducted to (2) and repeats a process in which more electrons are radiated from the channel forming material (2) of the channel by increasing the temperature of the channel forming material (2) of the channel. A power output device which increases as a field-effect power generation is referred to as the thermal feedback system.

본 발명의 제 13 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 열피드백 방식을 채용하는 경우의 단면도를 도 79에 도시한다. 상기 도면에서 모드 1의 개시 스위치(101)가 도통 상태가 되는 경우에는 왕로의 캐리어 출력 물질(107)의 주변을 확대하여 도시하면, 도 80이 된다. 본 발명의 제 13 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 열 피드백 방식을 채용하는 경우에 귀로의 캐리어 출력 물질의 주변을 확대하여 도시한 단면을 도 81에 도시한다. 도 79에서 모드 2의 개시 스위치(102)가 도통 상태가 되는 경우에는 귀로의 캐리어 출력 물질(108)의 부근을 확대하여 도시하면 도 81이 된다.FIG. 79 is a sectional view in the case of employing the thermal feedback system in the field effect generator according to the thirteenth embodiment of the present invention. In the figure, when the start switch 101 of the mode 1 is in the conduction state, the enlarged periphery of the carrier output material 107 of the path is shown in FIG. 80. FIG. 81 is a cross-sectional view showing an enlarged periphery of a carrier output material to the home in the case of employing the thermal feedback method in the field effect generator according to the thirteenth embodiment of the present invention. In FIG. 79, when the start switch 102 of the mode 2 is in the conduction state, the vicinity of the carrier output material 108 to the return is enlarged to FIG. 81.

열 피드백 방식의 전계 효과 발전의 동작은 3가지 모드로 분류된다.Thermal feedback generation of field effect power generation is classified into three modes.

[모드 0][Mode 0]

도 79에서 모드 1의 개시 스위치(101)가 도통 상태에 있고, 모드 2의 개시 스위치(102)도 도통 상태에 있는 경우.79, when the start switch 101 of mode 1 is in a conducting state, and the start switch 102 of mode 2 is also in a conducting state.

[모드 1][Mode 1]

도 79에서 모드 1의 개시 스위치(101)가 도통 상태에 있고, 모드 2의 개시 스위치(102)가 비도통 상태에 있는 경우.79, when the start switch 101 of mode 1 is in the conducting state and the start switch 102 of the mode 2 is in the non-conducting state.

[모드 2][Mode 2]

도 79에서 모드 1의 개시 스위치(101)가 비도통 상태에 있고, 모드 2의 개시 스위치(102)가 도통 상태에 있는 경우.79, when the start switch 101 of mode 1 is in a non-conductive state, and the start switch 102 of mode 2 is in a conducting state.

열 피드백 방식의 전계 효과 발전의 초기 상태에서는 [모드 1]의 동작을 개시한다. [모드 1]의 동작이 있는 시간만큼 경과함으로써 왕로의 채널 형성 물질(2)과 귀로의 채널 형성 물질(2)의 온도가 있는 임계값을 초과하면, [모드 1]의 동작으로 이행하고, 계속해서 [모드 2]의 동작으로 이행하며, 계속해서 [모드 1]의 동작과 [모드 2]의 동작을 반복함으로써 전계 효과 발전은 정상 상태에 도달한다.In the initial state of the field effect generation of the thermal feedback system, the operation of [Mode 1] is started. When the time elapsed by the operation of [Mode 1] exceeds the threshold value of the temperature of the channel forming material 2 and the return channel forming material 2, the operation proceeds to [Mode 1]. Then, the operation proceeds to the operation of [Mode 2], and the field effect generation reaches the steady state by repeating the operation of [Mode 1] and the operation of [Mode 2].

[모드 0][Mode 0]

초기 상태에서는 왕로의 채널 형성 물질(2) 및 귀로의 채널 형성 물질(2)의 온도를 상승하므로 왕로의 채널 형성 물질(2) 및 귀로의 채널 형성 물질(2)에 열 에너지를 부여한다. 열 에너지로서 히터를 이용하여 가열하는 경우, 태양열을 가하는 경우, 다른 열원으로부터의 열 에너지를 가하는 경우 등이 있다. 간략적으로 왕로의 채널 형성 물질(2) 및 귀로의 채널 형성 물질(2)을 가열하는 경우에는 도 79에서 모드 1의 개시 스위치(101)를 도통 상태로 설정하고, 모드 2의 개시 스위치(102)도 도통 상태로 설정한다. 왕로의 전원으로서 제 1 전원(31), 제 2 전원(32), 제 3 전원(33) 및 제 4 전원(34)을 이용한다. 도 80에 도시한 바와 같이 왕로의 캐리어 출력 물질(107)에 채널 형성 물질(2)을 전기적으로 접속한다. 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 왕로의 캐리어 출력 물질(107)에 전기적으로 접속되고, 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 가해진 양전압과 왕로의 캐리어 출력 물질(107)에 가해진 음전압이 전계를 발생하고, 발생하는 전계 효과에 기초하여 왕로의 캐리어 출력 물질(107)로부터 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 인젝션된 전자는 채널 형성 물질(2)의 표면의 가속 채널(9)을 이동하고, 비가역 과정 발생부(4)에 존재하는 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통하여 통과함으로써 전자가 진공 중에 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 이미션 전극으로서도 작용한다. 이미션된 전자는 가속 채널(9) 중에서 가속되어 진행한다.In the initial state, the temperature of the channel forming material 2 of the return path and the channel forming material 2 of the return path is raised, thereby providing thermal energy to the channel forming material 2 of the return path and the channel forming material 2 of the return path. In the case of heating using a heater as the thermal energy, in the case of applying solar heat, in the case of applying thermal energy from another heat source, and the like. In the case of briefly heating the channel forming material 2 of the return path and the channel forming material 2 of the return path, the start switch 101 of mode 1 is set to the conduction state in FIG. 79 and the start switch 102 of mode 2 is turned on. ) Is also set to the conductive state. The first power source 31, the second power source 32, the third power source 33, and the fourth power source 34 are used as the power source for the forward path. As shown in FIG. 80, the channel forming material 2 is electrically connected to the carrier output material 107 of the route. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the carrier output material 107 of the low path, and the positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. do. The positive voltage applied to the first electrode 61 of the carrier accelerator and the negative voltage applied to the carrier output material 107 of the path generate an electric field, and the electrons from the carrier output material 107 of the path are generated based on the generated electric field effect. Is injected into the channel forming material 2. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. The injected electrons move through the acceleration channel 9 on the surface of the channel forming material 2 and pass through the potential barrier present in the irreversible process generating unit 4 by the quantum mechanical tunnel effect. Emitted. The first electrode 61 of the carrier accelerator also acts as an emission electrode. The emitted electrons accelerate and progress in the acceleration channel 9.

도 79에 도시한 바와 같이, 제 2 전원(32)이 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 가하는 양전압에 의해 이미션된 전자는 가속 채널(9) 중에서 가속되어 진행한다. 제 3 전원(33)이 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 가하는 양전압에 의해 이미션된 전자는 가속 채널(9) 중에서 더 가속되어 진행한다. 제 4 전원(34)이 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 가하는 양전압에 의해 이미션된 전자는 가속 채널(9) 중에서 더 가속되어 진행한다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 가속 전극으로서 작용한다. 최종적으로는 이미션되고, 가속된 전자가 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에 충돌하고, 이것에 수집된다. 이때 가속된 전자가 보유하는 운동 에너지가 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에 공급되어 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)의 온도가 상승한다. 또한, 전자를 수집한 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에는 음전하가 축적된다. 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에 공급된 열 에너지는 왕로의 열 전도기(123)를 경유하여 귀로의 캐리어 출력 물자(108)로 전도된다. 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에 축적된 전자는 왕로의 열전도기(123)를 경유하여 귀로의 캐리어 출력 물자(108)에 도달한다. 귀로의 전원으로서 제 5 전원(35), 제 6 전원(36), 제 7 전원(37) 및 제 8 전원(38)을 이용한다. 도 81에 도시한 바와 같이 귀로의 캐리어 출력 물질(108)에 채널 형성 물질(2)을 전기적으로 접속한다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 귀로의 캐리어 출력 물질(108)에 전기적으로 접속되고, 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 가해진 양전압과 귀로의 캐리어 출력 물질(108)에 가해진 음전압이 전계를 발생하고, 발생하는 전계 효과에 기초하여 귀로의 캐리어 출력 물질(108)로부터 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 인젝션된 전자는 채널 형성 물질(2)의 표면을 이동하고, 비가역 과정 발생부(4)에 존재하는 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통하여 통과함으로써 전자가 진공중에 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 이미션 전극으로서도 작용한다. 이미션된 전자는 가속 채널(9) 중에서 가속되어 진행한다.As shown in FIG. 79, electrons which are already immunized by the positive voltage which the 2nd power supply 32 applies to the 2nd electrode 62 of a carrier accelerator are accelerated and advanced in the acceleration channel 9. As shown in FIG. The electrons that are already emitted by the positive voltage applied by the third power supply 33 to the third electrode 63 of the carrier acceleration device are further accelerated in the acceleration channel 9 to proceed. The electrons that are already impressed by the positive voltage applied by the fourth power source 34 to the fourth electrode 64 of the carrier acceleration device further accelerate and progress in the acceleration channel 9. The second electrode 62 of the carrier accelerator, the third electrode 63 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator serve as the acceleration electrode. Finally, the emitted and accelerated electrons collide with the electron-absorbing collector 229 of the path and are collected therein. At this time, the kinetic energy retained by the accelerated electrons is supplied to the electron absorption collector 229 of the royal path, so that the temperature of the electron absorption collector 229 of the royal path increases. In addition, negative charges are stored in the electron absorption collector 229 of the path in which the electrons are collected. The thermal energy supplied to the electron-absorbing collector 229 of the path is conducted to the carrier output material 108 of the return path via the path conductor 123 of the path. Electrons accumulated in the path-absorbing electron collector 229 reach the carrier output material 108 in the path via the path-conductor 123 of the path. The fifth power source 35, the sixth power source 36, the seventh power source 37, and the eighth power source 38 are used as the power source for the return. As shown in FIG. 81, the channel forming material 2 is electrically connected to the carrier output material 108 into the ear. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the carrier output material 108 to the return, and the positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. do. The positive voltage applied to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the negative voltage applied to the carrier output material 108 to the home generate an electric field, and the electrons from the carrier output material 108 to the home are generated based on the generated electric field effect. Is injected into the channel forming material 2. The fifth electrode 65 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. The injected electrons move on the surface of the channel forming material 2 and pass through the potential barrier present in the irreversible process generating unit 4 by the quantum mechanical tunnel effect, so that the electrons are emitted in the vacuum. The fifth electrode 65 of the carrier accelerator also acts as an emission electrode. The emitted electrons accelerate and progress in the acceleration channel 9.

도 79에 도시한 바와 같이 제 6 전원(36)이 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 가하는 양전압에 의해 이미션된 전자는 가속 채널(9) 중에서 가속되어 진행한다. 제 7 전원(37)이 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 가하는 양전압에 의해 이미션된 전자는 가속 채널(9) 중에서 더 가속되어 진행한다. 제 8 전원(38)이 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 가하는 양전압에 의해 이미션된 전자는 가속 채널(9) 중에서 더 가속되어 진행한다.As illustrated in FIG. 79, electrons that have been emitted by the positive voltage applied by the sixth power supply 36 to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator are accelerated in the acceleration channel 9 and proceed. The electrons that are already emitted by the positive voltage applied by the seventh power supply 37 to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator are further accelerated in the acceleration channel 9 and proceed. The electrons that are already emitted by the positive voltage applied by the eighth power source 38 to the eighth electrode 68 of the carrier acceleration device are further accelerated in the acceleration channel 9 and proceed.

캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66), 캐리어 가속 장차의 제 7 전극(67) 및 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)은 가속 전극으로서 작용한다. 최종적으로는 이미션되고, 가속된 전자가 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에 충돌하여 이것에 수집된다. 이때 가속된 전자가 보유하는 운동 에너지가 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에 공급되어 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)의 온도가 상승한다. 또한, 전자를 수집한 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에는 음전하가 축적된다. 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에 공급된 열 에너지는 귀로의 열전도기(124)를 경유하여 왕로의 캐리어 출력 물자(107)로 전도된다. 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에 축적된 전자는 귀로의 열전도기(124)를 경유하여 왕로의 캐리어 출력 물자(107)에 도달한다. 왕로의 캐리어 출력 물자(107)에 전자가 도달하고, 또한 왕로의 캐리어 출력 물자(107)에 열 에너지가 전도되므로 왕로의 캐리어 출력 물자(107)로부터 다량의 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션되고, 채널 형성 물질(2)로부터 이미션되는 전자의 수가 증가한다. 이상의 과정을 반복함으로써 왕로의 캐리어 출력 물자(107) 및 귀로의 캐리어 출력 물자(108)의 온도는 모두 상승한다. 즉, 왕로의 캐리어 출력 물자(107) 및 귀로의 캐리어 출력 물자(108)가 모두 고온 상태에 도달하고, 이들의 내부에 있는 전자가 큰 운동 에너지를 보유하므로 캐리어 출력 물자(108)로부터 채널 형성 물질(2)에 다량의 전자가 인젝션된다. 채널 형성 물질(2) 중의 온도가 상승하고, 그 내부에 있는 전자가 큰 운동 에너지를 보유하므로 채널 형성 물질(2)로부터 다량의 전자가 이미션된다. 이 상태에 도달하면 본격적인 발전을 실시할 수 있으므로 모드 1로 이행한다.The sixth electrode 66 of the carrier accelerator, the seventh electrode 67 of the carrier accelerator, and the eighth electrode 68 of the carrier accelerator serve as acceleration electrodes. Finally, the emitted and accelerated electrons impinge on the electron absorption collector 230 into the ear and are collected therein. At this time, the kinetic energy retained by the accelerated electrons is supplied to the electron-absorbing collector 230 in the ear, thereby increasing the temperature of the electron-absorbing collector 230 in the ear. In addition, negative charges are accumulated in the electron-absorbing collector 230 for collecting ears. The thermal energy supplied to the returning electron absorbing collector 230 is conducted to the carrier output material 107 of the return path via the returning heat conductor 124. Electrons accumulated in the returning electron absorbing collector 230 reach the carrier output material 107 of the return path via the heat conduction 124 of the returning path. Since electrons reach the carrier output material 107 of the royal path, and thermal energy is conducted to the carrier output material 107 of the royal path, a large amount of electrons are injected into the channel forming material 2 from the carrier output material 107 of the royal path. As a result, the number of electrons emitted from the channel forming material 2 increases. By repeating the above process, the temperature of the carrier output material 107 of the return path and the carrier output material 108 of the return rises. That is, both the carrier output material 107 of the return path and the carrier output material 108 of the return path reach a high temperature state, and the electrons in them retain a large kinetic energy so that the channel forming material from the carrier output material 108 is A large amount of electrons is injected into (2). The temperature in the channel forming material 2 rises, and a large amount of electrons are emitted from the channel forming material 2 because the electrons inside thereof have a large kinetic energy. When this state is reached, full-scale power generation can be carried out, so the mode 1 is shifted.

[모드 1][Mode 1]

모드 1로 전환되면, 도 79에서 모드 1의 개시 스위치(101)를 도통 상태로 설정하고, 모드 2의 개시 스위치(102)를 비도통 상태로 설정한다. 왕로의 전원으로서 제 1 전원(31), 제 2 전원(32), 제 3 전원(33) 및 제 4 전원(34)을 이용한다. 채널 형성 물질(2)이 왕로의 캐리어 출력 물자(107)와 전기적으로 접속된다. 도 80에 도시한 바와 같이 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 왕로의 캐리어 출력 물질(107)에 전기적으로 접속되고, 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 가해진 양전압과 왕로의 캐리어 출력 물질(107)에 가해진 음전압이 전계를 발생하고, 발생하는 전계 효과에 기초하여 왕로의 캐리어 출력 물질(107)로부터 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 모드 0의 과정에 의해 왕로의 캐리어 출력 물질(107)의 온도가 높으므로 왕로의 캐리어 출력 물질(107) 내의 전자가 보유하는 운동 에너지가 커지고, 왕로의 캐리어 출력 물질(107)로부터 채널 형성 물질(2)에 인젝션되는 전자의 수가 많아진다. 인젝션된 다량의 전자는 채널 형성 물질(2)의 표면을 이동하고, 비가역 과정 발생부(4)에 존재하는 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통하여 통과함으로써 다량의 전자가 진공 중에 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 이미션 전극으로서도 작용한다. 이미션된 전자는 가속 채널(9) 중에서 가속되어 진행한다. 제 2 전원(32)이 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 가하는 양전압에 의해 이미션된 다량의 전자는 가속 채널(9) 중에서 가속되어 진행한다. 제 3 전원(33)이 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 가하는 양전압에 의해 이미션된 다량의 전자는 가속 채널(9)의 중에서 더 가속되어 진행한다. 제 4 전원(34)이 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 가하는 양전압에 의해 이미션된 다량의 전자는 가속 채널(9) 중에서 더 가속되어 진행한다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 가속 전극으로서 작용한다. 최종적으로는 이미션되고, 가속된 다량의 전자가 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에 충돌하며, 이것에 수집된다. 이때 가속된 전자가 보유하는 운동 에너지가 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에 공급되어 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)의 온도가 상승한다. 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에 공급된 열 에너지는 왕로의 열전도기(123)를 경유하여 귀로의 캐리어 출력 물자(108)로 전도된다. 다량의 전자를 수집한 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에는 음전하가 축적된다. 한편, 다량의 전자를 인젝션한 왕로의 캐리어 출력 물자(107)에는 다량의 정공이 잔존한다. 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에 수집된 다량의 전자는 모드 1의 에너지 축적기(115)로 이동하고, 왕로의 캐리어 출력 물자(107)에 잔존하는 다량의 정공은 모드 1의 에너지 축적기(115)로 이동하며, 그곳에 축적된다. 상기 과정에서 모드 2의 개시 스위치(102)는 비도통 상태이고, 귀로의 회로에는 전계가 작용하지 않으므로 귀로의 캐리어 출력 물질(108)로부터 인젝션되는 전자는 거의 0이다. 따라서 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에 수집된 전자 전부가 모드 1의 에너지 축적기(115)로 이동한다. 모드 1의 에너지 축적기(115)에 병렬로 전기적 부하(5)를 접속하면, 발생한 전기 에너지가 소비된다.When it is switched to the mode 1, the start switch 101 of the mode 1 is set to the conduction state in FIG. 79, and the start switch 102 of the mode 2 is set to the non-conduction state. The first power source 31, the second power source 32, the third power source 33, and the fourth power source 34 are used as the power source for the forward path. The channel forming material 2 is electrically connected with the carrier output material 107 of the path. As shown in FIG. 80, the negative voltage terminal of the first power supply 31 is electrically connected to the carrier output material 107 of the low path, and the positive voltage terminal of the first power supply 31 is the first electrode of the carrier accelerator. It is electrically connected to 61. The positive voltage applied to the first electrode 61 of the carrier accelerator and the negative voltage applied to the carrier output material 107 of the path generate an electric field, and the electrons from the carrier output material 107 of the path are generated based on the generated electric field effect. Is injected into the channel forming material 2. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Since the temperature of the carrier output material 107 of the path is high by the process of mode 0, the kinetic energy retained by the electrons in the carrier output material 107 of the path is increased, and the channel forming material ( The number of electrons injected into 2) increases. The injected large amount of electrons moves on the surface of the channel forming material 2 and passes through the potential barrier present in the irreversible process generator 4 by the quantum mechanical tunnel effect. do. The first electrode 61 of the carrier accelerator also acts as an emission electrode. The emitted electrons accelerate and progress in the acceleration channel 9. A large amount of electrons that are already emitted by the positive voltage applied by the second power supply 32 to the second electrode 62 of the carrier accelerator are accelerated and advanced in the acceleration channel 9. The large amount of electrons which are already impressed by the positive voltage applied by the third power supply 33 to the third electrode 63 of the carrier acceleration device further accelerate and progress in the acceleration channel 9. A large amount of electrons that are already immobilized by the positive voltage applied by the fourth power source 34 to the fourth electrode 64 of the carrier acceleration device are further accelerated in the acceleration channel 9 and proceed. The second electrode 62 of the carrier accelerator, the third electrode 63 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator serve as the acceleration electrode. Finally, a large amount of electrons accelerated and accelerated collide with the electron-absorbing collector 229 in the path, and are collected therein. At this time, the kinetic energy retained by the accelerated electrons is supplied to the electron absorption collector 229 of the royal path, so that the temperature of the electron absorption collector 229 of the royal path increases. Thermal energy supplied to the electron-absorbing collector 229 of the path is conducted to the carrier output material 108 of the return path via the path conductor 123 of the path. Negative charges are accumulated in the electron-absorbing collector 229 of the royal path in which a large amount of electrons are collected. On the other hand, a large amount of holes remain in the carrier output material 107 of the royal path injecting a large amount of electrons. A large amount of electrons collected in the path-absorbing electron collector 229 moves to the energy accumulator 115 of mode 1, and a large amount of holes remaining in the carrier output material 107 of the path passes to the energy accumulator of mode 1 115) and accumulate there. In the process, the initiating switch 102 of mode 2 is non-conducting, and since no electric field is applied to the circuit to the return, electrons injected from the carrier output material 108 to the return are almost zero. Therefore, all of the electrons collected by the electron-absorbing collector 229 of the royal path move to the energy accumulator 115 of the mode 1. When the electrical load 5 is connected in parallel to the energy accumulator 115 of mode 1, the generated electrical energy is consumed.

[모드 2][Mode 2]

모드 2로 전환되면, 도 79에서 모드 1의 개시 스위치(101)를 비도통 상태로 설정하고, 모드 2의 개시 스위치(102)를 도통 상태로 설정한다. 귀로의 전원으로서 제 5 전원(35), 제 6 전원(36), 제 7 전원(37) 및 제 8 전원(38)을 이용한다. 채널 형성 물질(2)이 귀로의 캐리어 출력 물질(108)과 전기적으로 접속된다. 도 81에 도시한 바와 같이 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 귀로의 캐리어 출력 물질(108)에 전기적으로 접속되고, 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 가해진 양전압과 귀로의 캐리어 출력 물질(108)에 가해진 음전압이 전계를 발생하고, 발생하는 전계 효과에 기초하여 귀로의 캐리어 출력 물질(108)로부터 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 모드 0의 과정에 의해 귀로의 캐리어 출력 물질(108)의 온도가 높으므로 귀로의 캐리어 출력 물질(108) 내의 전자가 보유하는 운동 에너지가 커지고, 귀로의 캐리어 출력 물질(108)로부터 채널 형성 물질(2)에 인젝션되는 전자의 수가 많아진다. 인젝션된 다량의 전자는 채널 형성 물질(2)의 표면을 이동하고, 비가역 과정 발생부(4)에 존재하는 포텐셜 장벽을 양자역학적인 터널 효과에 의해 관통하여 통과함으로써 다량의 전자가 진공 중에 이미션된다. 이미션된 전자는 는 가속 채널(9) 중에서 가속되어 진행한다. 제 6 전원(36)이 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 가하는 양전압에 의해 이미션된 다량의 전자는 가속 채널(9) 중에서 가속되어 진행한다. 제 7 전원(37)이 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 가하는 양전압에 의해 이미션된 다량의 전자는 가속 채널(9) 중에서 더 가속되어 진행한다. 제 8 전원(38)이 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 가하는 양전압에 의해 이미션된 다량의 전자는 가속 채널(9) 중에서 더 가속되어 진행한다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66), 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67) 및 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)은 가속 전극으로서 작용한다. 최종적으로는 이미션되고, 가속된 다량의 전자가 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에 충돌하고, 이것에 수집된다. 이때 가속된 전자가 보유하는 운동 에너지가 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에 공급되어 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)의 온도가 상승한다. 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에 공급된 열 에너지는 귀로의 열전도기(124)를 경유하여 왕로의 캐리어 출력 물자(107)에 전도된다. 다량의 전자를 수집한 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에는 음전하가 축적된다. 한편, 다량의 전자를 인젝션한 귀로의 캐리어 출력 물자(108)에는 다량의 정공이 잔존한다. 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에 수집된 다량의 전자는 모드 2의 에너지 축적기(116)로 이동하고, 귀로의 캐리어 출력 물자(108)에 잔존하는 다량의 정공은 모드 2의 에너지 축적기(116)로 이동하고, 그곳에 축적된다. 상기 과정에서 모드 1의 개시 스위치(101)는 비도통 상태이고, 귀로의 회로에는 전계가 작용하지 않으므로 왕로의 캐리어 출력 물질(108)로부터 인젝션되는 전자는 거의 0이다. 따라서 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에 수집된 전자 전부가 모드 2의 에너지 축적기(116)로 이동한다. 모드 2의 에너지 축적기(116)에 병렬로 전기적 부하(5)를 접속하면, 발생한 전기 에너지가 소비된다.When it is switched to the mode 2, in Fig. 79, the start switch 101 of the mode 1 is set to the non-conducting state, and the start switch 102 of the mode 2 is set to the conducting state. The fifth power source 35, the sixth power source 36, the seventh power source 37, and the eighth power source 38 are used as the power source for the return. Channel forming material 2 is electrically connected with the carrier output material 108 to the ear. As shown in FIG. 81, the negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the carrier output material 108 to the return, and the positive voltage terminal of the fifth power source 35 is the fifth electrode of the carrier accelerator. It is electrically connected to 65. The positive voltage applied to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator and the negative voltage applied to the carrier output material 108 to the home generate an electric field, and the electrons from the carrier output material 108 to the home are generated based on the generated electric field effect. Is injected into the channel forming material 2. The fifth electrode 65 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. Due to the high temperature of the carrier output material 108 to the return by the process of mode 0, the kinetic energy retained by the electrons in the carrier output material 108 to the return increases, and the channel forming material ( The number of electrons injected into 2) increases. The injected large amount of electrons moves on the surface of the channel forming material 2 and passes through the potential barrier present in the irreversible process generator 4 by the quantum mechanical tunnel effect. do. The electrons which have already been accelerated proceed in the acceleration channel 9. A large amount of electrons that are already emitted by the positive voltage applied by the sixth power supply 36 to the sixth electrode 66 of the carrier acceleration device accelerate and progress in the acceleration channel 9. A large amount of electrons that are already impressed by the positive voltage applied by the seventh power supply 37 to the seventh electrode 67 of the carrier acceleration device further accelerate and progress in the acceleration channel 9. The large amount of electrons which are already imposed by the positive voltage applied by the eighth power source 38 to the eighth electrode 68 of the carrier acceleration device further accelerate and progress in the acceleration channel 9. The sixth electrode 66 of the carrier accelerator, the seventh electrode 67 of the carrier accelerator, and the eighth electrode 68 of the carrier accelerator serve as acceleration electrodes. Finally, a large amount of accelerated electrons collide with the electron-absorbing collector 230 into the ear and are collected therein. At this time, the kinetic energy retained by the accelerated electrons is supplied to the electron-absorbing collector 230 in the ear, thereby increasing the temperature of the electron-absorbing collector 230 in the ear. The thermal energy supplied to the returning electron absorbing collector 230 is conducted to the carrier output material 107 of the return path via the returning heat conductor 124. Negative charges are accumulated in the electron-absorbing collector 230 to the ears where a large amount of electrons are collected. On the other hand, a large amount of holes remain in the carrier output material 108 into the ear injecting a large amount of electrons. A large amount of electrons collected by the electron-absorbing collector 230 in the return flows to the energy accumulator 116 in mode 2, and a large amount of holes remaining in the carrier output material 108 in the return flows into the energy accumulator in mode 2 116) and accumulate there. In the process, the initiating switch 101 of Mode 1 is in a non-conducting state, and since no electric field is applied to the return circuit, electrons injected from the carrier output material 108 of the return path are almost zero. Thus, all of the electrons collected by the electron absorption collector 230 back to the movement to the energy accumulator 116 of the mode 2. When the electrical load 5 is connected in parallel to the energy accumulator 116 of mode 2, the generated electrical energy is consumed.

상기에 기재한 모드 1과 모드 2를 번갈아 반복함으로써 왕로의 캐리어 출력 물자(107), 귀로의 캐리어 출력 물자(108) 및 왕로와 귀로의 채널 형성 물질(2)의 온도가 상승하므로 모드 1과 모드 2의 전환 시간을 짧게 하면, 이들의 고온 상태가 유지된다. 왕로의 캐리어 출력 물자(107) 및 왕로의 캐리어 출력 물자(108)로부터 왕로와 귀로의 채널 형성 물질(2)에 인젝션되는 전자의 수가 많아진다. 또한 왕로와 귀로의 채널 형성 물질(2)로부터 진공 중에 이미션되는 전자의 수도 많아지므로 발전에 의해 얻어지는 전력이 커진다. 결론으로서 전계 효과에 의해 가속되는 전자가 보유하는 운동 에너지와 전하가 발전에 유효하게 이용되므로 전계 효과 발전 장치는 효율이 양호한 발전이 가능하고, 이를 세계 중에 보급함으로써 에너지 고갈 문제와 화석 연료의 연소에 의해 발생하는 지구 환경의 파괴의 난문을 동시에 해결할 수 있다.By repeating the above-described mode 1 and mode 2 alternately, the temperature of the carrier output material 107 of the return path, the carrier output material 108 of the return path, and the channel forming material 2 of the return path and the return path rise, so that the mode 1 and the mode When the switching time of 2 is shortened, these high temperature states are maintained. The number of electrons injected from the carrier output material 107 of the return path and the carrier output material 108 of the return path to the channel forming material 2 of the return path and the return path increases. In addition, since the number of electrons that are emitted in the vacuum from the channel forming material 2 between the return path and the return path increases, the power obtained by power generation increases. In conclusion, since the kinetic energy and charges of electrons accelerated by the field effect are effectively used for power generation, the field effect power generation device is capable of generating good efficiency, and is widely distributed in the world to solve the problem of energy depletion and the burning of fossil fuel. We can solve the difficulties of destruction of global environment caused by this.

[본 발명의 제 14 실시예][Fourteenth Embodiment of the Invention]

본 발명의 제 14 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에 있어서, 열 피드백 방식을 채용하는 경우의 단면을 도 82에 도시한다. 열 피드백 방식의 전계 효과 발전 장치는 왕로의 발전과 귀로의 발전으로 나누어져 왕로의 전원으로서 제 1 전원(31), 제 2 전원(32), 제 3 전원(33) 및 제 4 전원(34)을 이용한다. 상기 도면에 도시한 바와 같이 기판(19)의 표면상에 왕로의 캐리어 출력 물질(333), 왕로의 채널 형성 물질(335) 및 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)가 배치된다. 왕로의 채널 형성 물질(335)의 실시예로서 그라펜을 이용한다. 그라펜인 왕로의 채널 형성 물질(335)은 왕로의 캐리어 출력 물질(333)과 전기적으로 접속된다. 왕로의 캐리어 출력 물질(333), 왕로의 채널 형성 물질(335) 및 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)의 상면에는 절연물(8)이 배치된다. 절연물(8)의 상표면에는 왕로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61), 왕로의 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 왕로의 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 왕로의 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)이 배치된다.In the field effect generator according to the fourteenth embodiment of the present invention, a cross section in the case of employing the thermal feedback method is shown in FIG. 82. The electric field effect generator of the thermal feedback system is divided into the power generation of the royal road and the power generation of the home, and thus, the first power source 31, the second power source 32, the third power source 33 and the fourth power source 34 as the power source of the path. Use As shown in the figure, the carrier output material 333 of the path, the channel forming material 335 of the path, and the electron absorption collector 229 of the path are disposed on the surface of the substrate 19. Graphene is used as an embodiment of the channel forming material 335 in the outward path. The channel forming material 335 of the graphene route is electrically connected to the carrier output material 333 of the route. An insulator 8 is disposed on the upper surface of the carrier output material 333 of the path, the channel forming material 335 of the path, and the electron absorption collector 229 of the path. On the label surface of the insulator 8, the first electrode 61 of the carrier accelerator of the outward path, the second electrode 62 of the carrier accelerator of the outward path, the third electrode 63 of the carrier accelerator of the outbound path and the carrier of the outward path The fourth electrode 64 of the accelerator device is arranged.

열 피드백 방식의 전계 효과 발전 장치에서는 왕로의 동작과 귀로의 동작이 있고, 이들은 병렬적인 동작을 실시한다. 도 82에서 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 왕로의 캐리어 출력 물질(333)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 왕로의 캐리어 출력 물질(333) 사이에는 전계가 발생한다. 발생하는 전계 효과에 의해 왕로의 캐리어 출력 물질(333)로부터 왕로의 채널 형성 물질(335)에 전자가 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 왕로의 캐리어 출력 물질(333)로부터 왕로의 채널 형성 물질(335)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)이 이용된다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속되고, 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다.In the field effect power generation device of the thermal feedback method, there are the operation of the return path and the operation of the return path, and they perform parallel operation. In FIG. 82, the positive voltage terminal of the first power supply 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the carrier output material 333 of the path. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the carrier output material 333 of the path. Electrons are injected from the carrier output material 333 of the path to the channel forming material 335 of the path by the generated electric field effect. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. A first power source 31 is used to inject electrons that are carriers from the carrier output material 333 of the path to the channel forming material 335 of the path. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the second power source 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected. The second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator serve as sliding electrodes.

제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속되고, 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 이미션 전극으로서 작용한다. 제 1 전원(31)의 양전압이 가해지는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 제 1 전원(31)의 음전압이 가해지는 왕로의 캐리어 출력 물질(333) 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계의 작용에 의해 왕로의 캐리어 출력 물질(333)로부터 캐리어인 전자가 왕로의 채널 형성 물질(335)에 인젝션된다. 이때에는 왕로의 캐리어 출력 물질(333)과 왕로의 채널 형성 물질(335) 사이에 있는 포텐셜 장벽은 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 왕로의 캐리어 출력 물질(333) 사이에 발생하는 전계에 의한 터널 효과에 의해 전자가 관통하여 통과한다. 즉, 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 터널 전극으로서 작용한다. 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 내를 이동한다. 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61), 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 가해진 양전압에 의해 발생하는 전계에 의해 가속 채널(9)에서 가속되어 전자의 운동 에너지가 커진다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 가속 전극으로서도 작용한다. 큰 운동 에너지를 보유하는 전자가 비가역 과정 발생부(4)에 도달하고, 왕로의 채널 형성 물질(335)로부터 이미션된다. 이때, 왕로의 채널 형성 물질(335)과 진공 사이에 있는 일 함수에 상당하는 포텐셜 장벽은 발생하는 전계에 의해 터널 효과에 기초하여 관통하여 통과하고, 전자가 진공 중에 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 이미션 전극으로서도 작용한다. 이미션된 전자는 절연물(8)과 기판(19) 사이를 비상하고, 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에 도달한다. 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에 도달한 전자는 왕로의 에너지 축적기(213)로 이동한다. 한편, 캐리어인 전자를 출력한 왕로의 캐리어 출력 물질(333)에는 정공이 잔존한다. 정공은 왕로의 에너지 축적기(213)로 이동하고, 그곳에서 전자와 정공이 다이폴을 형성한다. 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에 도달하는 전자는 왕로의 에너지 축적기(213)로 이동하고, 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에는 접근하는 전자의 왕로를 방해하는 것은 거의 없다. 정공도 왕로의 캐리어 출력 물질(333)로부터 왕로의 에너지 축적기(213)로 이동하고, 그곳에서 전자와 정공이 다이폴을 형성하므로 정공이 보유하는 양전하가 왕로의 캐리어 출력 물질(333)로부터 왕로의 채널 형성 물질(335)로 이동하는 전자의 작용을 방해하는 것도 거의 없어져 양호한 발전이 실시되는 것이 본 발명의 발전 장치의 특징이다. 선행하는 발전 장치에서는 전자와 정공이 원 물질에 잔존하고, 후속의 캐리어의 움직임을 방해하므로 고효율의 발전을 실현하는 것이 곤란했다.The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Is connected. The fourth electrode 64 of the carrier accelerator acts as an emission electrode. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator to which the positive voltage of the first power source 31 is applied and the carrier output material 333 of the path to which the negative voltage of the first power source 31 is applied. By the action of the electric field, electrons that are carriers are injected from the carrier output material 333 of the path into the channel forming material 335 of the path. At this time, the potential barrier between the carrier output material 333 of the path and the channel forming material 335 of the path is applied to the electric field generated between the first electrode 61 of the carrier accelerator and the carrier output material 333 of the path. Due to the tunnel effect, electrons pass through. In other words, the first electrode 61 of the carrier accelerator acts as a tunnel electrode. The injected electrons move in the acceleration channel 9. The injected electrons are applied to the first electrode 61 of the carrier accelerator, the second electrode 62 of the carrier accelerator, the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. The electric field generated by the voltage is accelerated in the acceleration channel 9 to increase the kinetic energy of the electrons. The fourth electrode 64 of the carrier acceleration device also functions as an acceleration electrode. Electrons having a large kinetic energy arrive at the irreversible process generator 4 and are emitted from the channel forming material 335 in the outward path. At this time, a potential barrier corresponding to the work function between the channel forming material 335 of the royal path and the vacuum passes through the generated electric field based on the tunnel effect, and electrons are emitted in the vacuum. The fourth electrode 64 of the carrier accelerator also acts as an emission electrode. Emitted electrons fly between the insulator 8 and the substrate 19 and reach the electron-absorbing collector 229 of the path. Electrons that reach the electron-absorbing collector 229 of the path move to the energy accumulator 213 of the path. On the other hand, holes remain in the carrier output material 333 of the path outputting electrons as carriers. The holes move to the energy accumulator 213 in the path, where electrons and holes form a dipole. Electrons that reach the electron-absorbing collector 229 of the outbound path move to the energy accumulator 213 of the outbound path, and there is little disturbance of the path of electrons approaching the electron-absorbing collector 229 of the outward path. The hole also moves from the carrier output material 333 of the path to the energy accumulator 213 of the path, where electrons and holes form a dipole, so that the positive charges held by the hole flow from the carrier output material 333 of the path to the path of the path. It is a feature of the power generating apparatus of the present invention that little or no disturbance of the action of electrons moving to the channel forming material 335 is achieved. In the preceding power generation device, electrons and holes remain in the original material and obstruct the movement of subsequent carriers, and therefore, it is difficult to realize high efficiency power generation.

이미션된 전자가 가속되어 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)에 충돌하므로 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)의 온도가 상승한다. 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)의 온도가 상승하고, 열 에너지가 왕로의 열전도기(123)를 경유하여 귀로의 캐리어 출력 물질(334)로 전도된다. 따라서 귀로의 캐리어 출력 물질(334) 중에 있는 전자의 운동 에너지가 증가하므로 귀로에서 이미션되는 전자의 수가 증가한다. 즉, 전자가 가속되어 그 운동 에너지가 증가하면 운동 에너지가 전자의 충돌에 의해 열 에너지로 변환되고, 열 에너지가 귀로에서 이미션하는 전자의 수를 증가하므로 열 피드백 방식의 전계 효과 발전 장치는 모든 발생하는 에너지가 유효하게 이용되므로 발전 효율이 향상된다.The emitted electrons accelerate and collide with the electron-absorbing collector 229 of the path, so that the temperature of the electron-absorbing collector 229 of the path is raised. The temperature of the path-absorbing electron absorption collector 229 rises, and thermal energy is conducted to the carrier output material 334 into the return path via the path-conductor 123 of the path. Thus, the kinetic energy of the electrons in the carrier output material 334 to the return increases so that the number of electrons that are emitted in the return increases. That is, when the electron is accelerated and its kinetic energy increases, the kinetic energy is converted into thermal energy by the collision of the electrons, and the thermal energy increases the number of electrons that emit from the return path, so that the field effect power generation device of the thermal feedback method Since the generated energy is effectively used, power generation efficiency is improved.

도 82에 도시한 열 피드백 방식의 전계 효과 발전 장치에서는 귀로의 제 1 전원(231), 귀로의 제 2 전원(232), 귀로의 제 3 전원(233) 및 귀로의 제 4 전원(234)을 이용한다. 상기 도면에 도시한 바와 같이 기판(19)의 하부에는 귀로의 캐리어 출력 물질(334), 귀로의 채널 형성 물질(336) 및 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)가 배치된다. 귀로의 채널 형성 물질(336)의 실시예로서 그라펜을 이용한다. 그라펜인 귀로의 채널 형성 물질(336)은 귀로의 캐리어 출력 물질(334)과 전기적으로 접속된다. 귀로의 캐리어 출력 물질(334), 귀로의 채널 형성 물질(336) 및 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)의 하면에는 절연물(8)이 배치된다. 절연물(8)의 하표면에는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(261), 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(262), 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(263) 및 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(264)이 배치된다. 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(261)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(262) 및 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(263)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(264)은 이미션 전극 및 가속 전극으로서 작용한다.In the electric field effect generator of the thermal feedback system shown in FIG. 82, the first power source 231 for the return, the second power source 232 for the return, the third power source 233 for the return, and the fourth power source 234 for the return I use it. As shown in the figure, a carrier output material 334 to the return, a channel forming material 336 to the return, and an electron absorption collector 230 to the return are disposed below the substrate 19. Graphene is used as an embodiment of the channel forming material 336 into the ear. The channel forming material 336 into the ear, which is graphene, is electrically connected to the carrier output material 334 into the ear. An insulator 8 is disposed on the bottom surface of the carrier output material 334 to the return, the channel forming material 336 to the return, and the electron absorption collector 230 to the return. On the lower surface of the insulator 8, the first electrode 261 of the carrier accelerator to the home, the second electrode 262 of the carrier accelerator to the home, the third electrode 263 of the carrier accelerator to the home and the carrier to the home The fourth electrode 264 of the acceleration device is disposed. The first electrode 261 of the carrier acceleration device back home acts as an injection electrode. The second electrode 262 of the carrier acceleration device back home and the third electrode 263 of the carrier acceleration device back home act as sliding electrodes. The fourth electrode 264 of the carrier acceleration device back home acts as an emission electrode and an acceleration electrode.

열 피드백 방식의 전계 효과 발전 장치에서는 왕로의 동작과 귀로의 2가지 동작을 실시하는 것이 가능하다. 왕로의 열전도기(123) 및 귀로의 열전도기(124)가 절연물인 경우에는 왕로의 발전과 귀로의 발전이 전기적으로 절연되므로 양자는 독립적으로 동작을 실시한다. 따라서 왕로의 발전과 귀로의 발전이 동시에 병렬적으로 동작을 시키는 것이 가능해지고, 발전 효율은 향상된다. 왕로의 열전도기(123) 및 귀로의 열전도기(124)로서 절연물을 이용함으로써 병렬 발전을 실현하는 경우에는 절연물의 예로서 이산화실리콘, 세라믹, 운모 등의 절연 재료가 이용된다. 왕로의 열전도기(123) 및 귀로의 열전도기(124)가 전기적으로 도전성인 경우에는 왕로의 발전과 귀로의 발전을 시간적으로 전환할 필요가 있고, 이 때문에 모드의 개념을 도입한다. 즉, 모드 1에서는 왕로의 발전을 실시하고, 모드 2에서는 귀로의 발전을 실시하여 이들을 전자적인 스위칭 동작에 의해 전환함으로써 전계 효과 발전이 실현된다.In the field effect power generation device of the thermal feedback system, it is possible to perform two kinds of operations, the return path and the return path. When the heat conduction 123 and the return heat conduction 124 of the return path is an insulator, the power generation of the return path and the return path are electrically insulated, so that both operate independently. Therefore, it is possible to simultaneously operate the development of the royal road and the return home, and the power generation efficiency is improved. When parallel power generation is realized by using an insulator as the thermal conductor 123 and the return thermal conductor 124 for the return path, insulating materials such as silicon dioxide, ceramics, mica and the like are used as examples of the insulator. When the heat conduction 123 and the heat return 124 of the return path are electrically conductive, it is necessary to switch between the development of the return path and the development of the return path in time, thus introducing the concept of mode. That is, in the mode 1, the forward path is developed, and in the mode 2, the return path is generated, and the field effect power generation is realized by switching them by an electronic switching operation.

도 82에서 귀로의 제 1 전원(231)의 양전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(261)에 전기적으로 접속된다. 귀로의 제 1 전원(231)의 음전압 단자는 귀로의 캐리어 출력 물질(334)에 전기적으로 접속된다. 귀로의 캐리어 출력 물질(334)로부터 귀로의 채널 형성 물질(336)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 귀로의 제 1 전원(231)이 이용된다. 귀로의 제 2 전원(232)의 음전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(261)에 전기적으로 접속되고, 귀로의 제 2 전원(232)의 양전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(262)에 전기적으로 접속된다. 귀로의 제 3 전원(233)의 음전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(262)에 전기적으로 접속되고, 귀로의 제 3 전원(233)의 귀로의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(263)에 전기적으로 접속된다. 귀로의 제 4 전원(234)의 음전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(263)에 전기적으로 접속되고, 귀로의 제 4 전원(234)의 양전압 단자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(264)에 전기적으로 접속된다.In FIG. 82, the positive voltage terminal of the first power supply 231 to the return is electrically connected to the first electrode 261 of the carrier acceleration device to the return. The negative voltage terminal of the first power source 231 to the return is electrically connected to the carrier output material 334 to the return. A first power source 231 is used to inject electrons that are carriers from the carrier output material 334 to the return channel into the channel forming material 336. The negative voltage terminal of the home power supply 232 is electrically connected to the first electrode 261 of the carrier accelerator home, and the positive voltage terminal of the home power supply 232 is connected to the carrier accelerator of the home. It is electrically connected to the second electrode 262. The negative voltage terminal of the third power source 233 to the home is electrically connected to the second electrode 262 of the carrier accelerator to the home, and the positive voltage terminal of the home power source of the third power source 233 to the home is It is electrically connected to the third electrode 263. The negative voltage terminal of the fourth power source 234 to the home is electrically connected to the third electrode 263 of the carrier accelerator to the home, and the positive voltage terminal of the fourth power source 234 to the home is connected to the carrier accelerator of the home It is electrically connected to the fourth electrode 264.

귀로의 제 1 전원(231)의 양전압이 가해지는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(261)과 귀로의 제 1 전원(231)의 음전압이 가해지는 귀로의 캐리어 출력 물질(334) 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계의 작용에 의해 귀로의 캐리어 출력 물질(334)로부터 캐리어인 전자가 귀로의 채널 형성 물질(336)에 인젝션된다. 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(261)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 이때에는 귀로의 캐리어 출력 물질(334)과 귀로의 채널 형성 물질(336) 사이에 있는 포텐셜 장벽은 귀로의 캐리어 가속장치의 제 1 전극(261)과 귀로의 캐리어 출력 물질(334) 사이에 발생하는 전계에 의해 터널 효과에 의해 전자가 관통하여 통과한다. 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(261)은 터널 전극으로서도 작용한다. 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 내를 이동한다. 인젝션된 전자는 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(261), 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(262), 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(263) 및 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(264)에 가해진 양전압에 의해 발생하는 전계에 의해 가속 채널(9)에서 가속되어 전자의 운동 에너지가 커진다. 큰 운동 에너지를 보유하는 전자가 비가역 과정 발생부(4)에 도달하고, 귀로의 채널 형성 물질(336)로부터 이미션된다. 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(262) 및 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(263)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(264)은 이미션 전극으로서 작용한다. 이때, 귀로의 채널 형성 물질(336)과 진공 사이에 있는 일 함수에 상당하는 포텐셜 장벽은 발생하는 전계에 의해 터널 효과에 기초하여 관통하여 통과하고, 전자가 진공 중에 이미션된다. 이미션된 전자는 절연물(8)과 기판(19) 사이를 비상하여 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에 도달한다. 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에 도달한 전자는 귀로의 에너지 축적기(214)로 이동한다. 한편, 캐리어인 전자를 출력한 귀로의 캐리어 출력 물질(334)에는 정공이 잔존한다. 정공은 귀로의 에너지 축적기(214)로 이동하고, 그곳에서 전자와 정공이 다이폴을 형성한다. 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에 도달하는 전자는 귀로의 에너지 축적기(214)로 이동하고, 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에는 전자가 거의 잔존하지 않으므로 후속하여 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에 접근하는 전자의 진로를 방해하는 것은 거의 없다. 정공도 귀로의 캐리어 출력 물질(334)로부터 귀로의 에너지 축적기(214)로 이동하고, 그곳에서 전자와 정공이 다이폴을 형성하므로 정공이 보유하는 양전하가 귀로의 캐리어 출력 물질(334)로부터 귀로의 채널 형성 물질(336)로 이동하는 전자의 움직임을 방해하는 것도 거의 없어지고, 양호한 발전이 실시되는 것이 본 발명의 발전 장치의 특징이다. 선행하는 발전 장치에서는 전자와 정공이 원 물질에 잔존하고, 선행하는 발전 장치에서는 전자와 정공이 원 물질에 잔존하며, 후속 캐리어의 움직임을 방해하므로 고효율의 발전을 실현하는 것이 곤란했다.Between the first electrode 261 of the carrier acceleration device to which the positive voltage of the return power source 231 is applied and the carrier output material 334 to the return to which the negative voltage of the first power supply 231 is returned. An electric field is generated, and electrons which are carriers from the carrier output material 334 to the ear are injected into the channel forming material 336 into the ear by the action of the electric field. The first electrode 261 of the carrier acceleration device back home acts as an injection electrode. At this time, a potential barrier between the return carrier carrier material 334 and the return channel forming material 336 occurs between the first electrode 261 of the carrier accelerator and the return carrier carrier material 334. The electron passes through the tunnel effect due to the electric field. The first electrode 261 of the carrier acceleration device back home also acts as a tunnel electrode. The injected electrons move in the acceleration channel 9. The injected electrons are formed by the first electrode 261 of the carrier accelerator back home, the second electrode 262 of the carrier accelerator back home, the third electrode 263 of the carrier accelerator back home and the carrier accelerator of the home back. The electric field generated by the positive voltage applied to the four electrodes 264 is accelerated in the acceleration channel 9 to increase the kinetic energy of the electrons. Electrons with large kinetic energy arrive at the irreversible process generator 4 and are emitted from the channel forming material 336 back home. The second electrode 262 of the carrier acceleration device back home and the third electrode 263 of the carrier acceleration device back home act as sliding electrodes. The fourth electrode 264 of the carrier acceleration device back home acts as an emission electrode. At this time, a potential barrier corresponding to the work function between the channel forming material 336 and the vacuum passes back through the tunneling effect by the generated electric field, and electrons are emitted in the vacuum. The emitted electrons fly between the insulator 8 and the substrate 19 and reach the electron-absorbing collector 230 back to the ear. Electrons that reach the electron-absorbing collector 230 back home travel to the energy accumulator 214 back home. On the other hand, holes remain in the carrier output material 334 to the ears which output the electrons as carriers. Holes travel to the energy accumulator 214 back home, where electrons and holes form a dipole. Electrons that reach the electron-absorbing collector 230 to the ear move to the energy accumulator 214 to the ear, and since electrons remain little in the electron-absorbing collector 230 to the ear, the electron-absorbing collector 230 subsequently is returned. Few hinder the course of electrons approaching. The holes also move from the carrier output material 334 to the ear to the energy accumulator 214 to the ear, where the electrons and holes form a dipole, so that the positive charge retained by the holes from the carrier output material 334 to the ear It is a feature of the power generating apparatus of the present invention that little is obstructed in the movement of electrons moving to the channel forming material 336, and good power generation is carried out. In the preceding power generation device, electrons and holes remain in the original material, in the preceding power generation device, electrons and holes remain in the raw material, and subsequent motion of the carriers is hindered, thus making it difficult to achieve high efficiency power generation.

이미션된 전자가 가속되어 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)에 충돌하므로 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)의 온도가 상승한다. 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)의 온도가 상승하고, 열 에너지가 귀로의 열전도기(124)를 경유하여 왕로의 캐리어 출력 물질(333)로 전도된다. 따라서 왕로의 캐리어 출력 물질(333) 중에 있는 전자의 운동 에너지가 증가하므로 왕로에서 이미션되는 전자의 수가 증가한다. 즉, 전자가 가속되어 그 운동 에너지가 증가하면 운동 에너지가 전자의 충돌에 의해 열 에너지로 변환되고, 열 에너지가 왕로에서 이미션하는 전자의 수를 증가하므로 열 피드백 방식의 전계 효과 발전 장치는 모든 발생하는 에너지가 유효하게 이용되므로 발전 효율이 향상된다. 즉, 전자가 가속되어 그 운동 에너지가 증가하면 운동 에너지가 전자의 충돌에 의해 열 에너지로 변환되고, 열 에너지가 다음 왕로에서의 전자의 이미션 수를 증가한다. 왕로의 이미션된 전자의 충돌에 의해 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229)의 온도가 상승하고, 귀로의 이미션된 전자의 충돌에 의해 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)의 온도가 상승하므로 전체의 이미션되는 전자의 수가 증가하며, 열 피드백 방식의 전계 효과 발전 장치의 발전 효율이 향상된다. 실제로는 왕로의 전자 흡수 콜렉터(229) 및 귀로의 전자 흡수 콜렉터(230)의 온도 상승이 현저히 커지면, 장치의 내구성이 없어지므로 전원 전압을 제어함으로써 장치에 최적인 온도로 설정하는 것에 의해 전계 효과 발전 장치의 장기적인 사용이 가능해진다.The emitted electrons are accelerated and collide with the electron-absorbing collector 230 back, so that the temperature of the electron-absorbing collector 230 back. The temperature of the electron-absorbing collector 230 in the return rises and thermal energy is conducted to the carrier output material 333 in the return path via the heat conduction 124 in the return. Thus, the kinetic energy of electrons in the carrier output material 333 of the path increases so that the number of electrons that are emitted in the path increases. That is, when the electron is accelerated and its kinetic energy increases, the kinetic energy is converted into thermal energy by the collision of the electrons, and the thermal energy increases the number of electrons that emit in the path. Since the generated energy is effectively used, power generation efficiency is improved. That is, when the electron is accelerated and its kinetic energy increases, the kinetic energy is converted into thermal energy by the collision of electrons, and the thermal energy increases the number of emission of electrons in the next path. The temperature of the electron-absorbing collector 229 in the back rises due to the collision of the emitted electrons in the back, and the temperature of the electron-absorbing collector 230 in the back rises due to the collision of the emitted electrons in the back. The number of electrons picked up increases, and the power generation efficiency of the field effect generator of the thermal feedback method is improved. In practice, if the temperature rise of the path-absorbing electron absorption collector 229 and the return-electron absorbing collector 230 is significantly increased, the durability of the device is lost. Long term use of the device is possible.

[본 발명의 제 15 실시예][Fifteenth Embodiment of the Invention]

본 발명의 제 15 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 교호 발전 방식을 채용하는 경우에 모드 1의 상태의 단면을 도 83에 도시한다. 교호 발전 방식의 전계 효과 발전 장치에서는 전원으로서 제 1 전원(31), 제 2 전원(32), 제 3 전원(33), 제 4 전원(34), 제 5 전원(35), 제 6 전원(36), 제 7 전원(37) 및 제 8 전원(38)을 도 79의 경우와 마찬가지로 캐리어 가속 장치의 전극에 접속하지만, 상기 도면에는 이들의 표시를 생략한다. 도 83에 도시한 바와 같이 기판(19)의 표면상에 채널 형성 물질(2)과 전자 흡수 콜렉터(26)가 배치된다. 채널 형성 물질(2)과 전자 흡수 콜렉터(26)의 상면에는 절연물(8)이 배치된다. 채널 형성 물질(2) 및 전자 흡수 콜렉터(26)는 모두 그라펜이 이용된다. 그라펜인 채널 형성 물질(2)과 캐리어 출력 물질(1)은 전기적으로 접속된다. 그러나 채널 형성 물질(2)이 카본계의 그라펜인 경우에는 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 전기적으로 접속하는 데에는 특수한 접착 방법을 적용할 필요가 있다. 즉, 캐리어 출력 물질(1)의 예로서 티탄을 이용하면, 1100도 C위에서 카본계 채널 형성 물질(2)과 양호하게 전기적인 접속이 실시된다. 본 발명의 교호 발전 방식의 전계 소자 발전 장치에서는 모드를 전환함으로써 캐리어 출력 물질(1)이 가열되고, 고온이 되므로 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 고온 상태로 전기적으로 접속함으로써 양호한 발전 효율이 얻어진다. 그라펜인 전자 흡수 콜렉터(26)와 콜렉터(24)는 전기적으로 접속된다.FIG. 83 is a sectional view of the mode 1 state when the alternating power generation system is adopted in the field effect generator according to the fifteenth embodiment of the present invention. In the field effect generator of the alternating power generation system, the first power source 31, the second power source 32, the third power source 33, the fourth power source 34, the fifth power source 35, and the sixth power source ( 36, the seventh power source 37 and the eighth power source 38 are connected to the electrodes of the carrier accelerator as in the case of FIG. 79, but their display is omitted in the drawing. As shown in FIG. 83, the channel forming material 2 and the electron absorption collector 26 are disposed on the surface of the substrate 19. An insulator 8 is disposed on the upper surface of the channel forming material 2 and the electron absorbing collector 26. Graphene is used for both the channel forming material 2 and the electron absorption collector 26. The graphene channel forming material 2 and the carrier output material 1 are electrically connected. However, when the channel forming material 2 is carbon-based graphene, it is necessary to apply a special bonding method for electrically connecting the carrier output material 1 and the channel forming material 2. That is, when titanium is used as an example of the carrier output material 1, the electrical connection is favorably performed with the carbon-based channel forming material 2 at 1100 degrees C. In the electric field generator of the alternating power generation method of the present invention, the carrier output material 1 is heated by switching modes, and the temperature becomes high, so that the carrier output material 1 and the channel forming material 2 are electrically connected in a high temperature state. Good power generation efficiency is obtained. The electron absorption collector 26 which is graphene and the collector 24 are electrically connected.

교호 발전 방식의 전계 효과 발전 장치에서는 모드 1와 모드 2가 있다. 모드 1과 모드 2의 전환은 모드 1의 개시 스위치(101) 및 모드 2의 개시 스위치(102)를 이용하여 실시한다. 모드 1의 개시 스위치(101) 및 모드 2의 개시 스위치(102)는 도 79에 도시한 경우와 마찬가지로 전원과 캐리어 가속 장치의 전극 사이에 이들을 접속하지만, 도 83에서는 이들의 표시를 생략한다. 도 83에서 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 모드 1의 개시 스위치(101)를 통해 캐리어 출력 물질(1)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 입출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)이 이용된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속되고, 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속되고, 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63) 및 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속되고, 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속장치의 제 8 전극(68)에 전기적으로 접속된다. 제 6 전원(36)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 전기적으로 접속되고, 제 6 전원(36)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속된다. 제 7 전원(37)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속되고, 제 7 전원(37)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속된다. 제 8 전원(38)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속되고, 제 8 전원(38)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68), 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67), 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66) 및 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 이미션 전극 및 가속 전극으로서 작용한다. 전계 효과 발전의 모드 1에서는 모드 1의 개시 스위치(101)가 도통 상태이고, 모드 2의 개시 스위치(102)가 비도통 상태이다. 캐리어 출력 물질(1)은 도전성이고, 통상은 금속이 이용된다. 양전압이 가해지는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 음전압이 가해지는 캐리어 출력 물질(1) 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계의 작용에 의해 캐리어 출력 물질(1)로부터 캐리어인 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 이때에는 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2) 사이에 있는 포텐셜 장벽은 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 캐리어 출력 물질(1) 사이에 발생하는 전계에 의해 터널 효과에 의해 전자가 관통하여 통과한다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 터널 전극으로서 작용한다. 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 내를 이동한다. 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61), 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63), 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64), 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68), 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67), 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66) 및 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 가해진 양전압에 의해 발생하는 전계에 의해 가속 채널(9)에서 가속되고, 전자의 운동 에너지가 커진다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61), 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64), 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68), 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67), 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66) 및 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 이미션 전극 및 가속 전극으로서 작용한다. 큰 운동 에너지를 보유하는 전자가 비가역 과정 발생부(4)에 도달하고, 채널 형성 물질(2)로부터 이미션된다. 이때, 채널 형성 물질(2)과 진공 사이에 있는 일 함수에 상당하는 포텐셜 장벽은 발생하는 전계에 의해 터널 효과에 기초하여 관통하여 통과하고, 전자가 진공 중에 이미션된다. 이미션된 전자는 절연물(8)과 기판(19) 사이를 비상하여 전자 흡수 콜렉터(26)에 도달하고, 최종적으로는 콜렉터(24)에 도달한다. 콜렉터(24)에 도달한 전자는 모드 1의 에너지 축적기(115)로 이동한다. 한편, 캐리어인 전자를 출력한 캐리어 출력 물질(1)에는 정공이 잔존한다. 정공은 모드 1의 에너지 축적기(115)로 이동하고, 그곳에서 전자와 정공이 다이폴을 형성한다. 콜렉터(24)에 도달하는 전자는 모드 1의 에너지 축적기(115)로 이동하고, 콜렉터(24)에는 전자가 거의 잔존하지 않으므로 후속하여 콜렉터(24)에 접근하는 전자의 진로를 방해하는 것은 거의 없다. 정공도 캐리어 출력 물질(1)로부터 모드 1의 에너지 축적기(115)로 이동하고, 그곳에서 전자와 정공이 다이폴을 형성하므로 정공이 보유하는 양전하가 캐리어 출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)로 이동하는 전자의 움직임을 방해하는 것도 거의 없어지고, 양호한 발전이 실시되는 것이 본 발명의 발전 장치의 특징이다. 선행하는 발전 장치에서는 전자와 정공이 원 물질에 잔존하고, 후속의 캐리어의 움직임을 방해하므로 고효율의 발전을 실현하는 것이 곤란했다. 이미션된 전자가 가속되어 전자 흡수 콜렉터(26)에 충돌하므로 전자 흡수 콜렉터(26)의 온도가 상승한다. 전자 흡수 콜렉터(26)의 온도가 상승하면, 그 중에 있는 전자의 운동 에너지가 증가하므로 모드 2로 전환되면, 이미션되는 전자의 수가 증가한다. 즉, 전자가 가속되어 그 운동 에너지가 증가하면, 운동 에너지가 전자의 충돌에 의해 열 에너지로 변환되고, 열 에너지가 다음 모드에서 이미션하는 전자의 수를 증가하므로 교호 발전 방식의 전계 효과 발전 장치는 모든 발생하는 에너지가 유효하게 이용되므로 발전 효율이 향상된다.In the field effect generator of the alternating power generation system, there are mode 1 and mode 2. Switching between the mode 1 and the mode 2 is performed using the start switch 101 of the mode 1 and the start switch 102 of the mode 2. The start switch 101 of the mode 1 and the start switch 102 of the mode 2 are connected to each other between the power supply and the electrode of the carrier accelerator as in the case shown in FIG. 79, but their display is omitted in FIG. 83. In FIG. 83, the positive voltage terminal of the first power supply 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the carrier output material 1 via the initiation switch 101 of the mode 1. A first power source 31 is used to inject electrons that are carriers from the carrier input and output material 1 into the channel forming material 2. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Is connected. The second electrode 62 of the carrier accelerator, the third electrode 63 of the carrier accelerator and the fourth electrode 64 of the carrier accelerator serve as sliding electrodes. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the eighth power source 38 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the eighth power source 38 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. Is connected. The eighth electrode 68 of the carrier accelerator, the seventh electrode 67 of the carrier accelerator, the sixth electrode 66 of the carrier accelerator and the fifth electrode 65 of the carrier accelerator are an emission electrode and an accelerator electrode. Act as. In the mode 1 of the field effect generation, the start switch 101 of the mode 1 is in a conducting state, and the start switch 102 of the mode 2 is in a nonconducting state. The carrier output material 1 is conductive and usually metal is used. An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier acceleration device to which the positive voltage is applied and the carrier output material 1 to which the negative voltage is applied, and electrons which are carriers from the carrier output material 1 by the action of the electric field. Is injected into the channel forming material 2. At this time, the potential barrier between the carrier output material 1 and the channel forming material 2 is formed by the tunnel effect by the electric field generated between the first electrode 61 and the carrier output material 1 of the carrier accelerator. Passes through. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as a tunnel electrode. The injected electrons move in the acceleration channel 9. The injected electrons are first electrode 61 of the carrier accelerator, second electrode 62 of the carrier accelerator, third electrode 63 of the carrier accelerator, fourth electrode 64 of the carrier accelerator, carrier acceleration. An electric field generated by a positive voltage applied to the eighth electrode 68 of the apparatus, the seventh electrode 67 of the carrier accelerator, the sixth electrode 66 of the carrier accelerator, and the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. This accelerates in the acceleration channel 9 and increases the kinetic energy of the electrons. First electrode 61 of carrier accelerator, fourth electrode 64 of carrier accelerator, eighth electrode 68 of carrier accelerator, seventh electrode 67 of carrier accelerator, sixth of carrier accelerator The electrode 66 and the fifth electrode 65 of the carrier accelerator act as an emission electrode and an acceleration electrode. Electrons having a large kinetic energy arrive at the irreversible process generator 4 and are emitted from the channel forming material 2. At this time, a potential barrier corresponding to the work function between the channel forming material 2 and the vacuum passes through the generated electric field based on the tunnel effect, and electrons are emitted in the vacuum. The emitted electrons fly between the insulator 8 and the substrate 19 to reach the electron absorption collector 26 and finally to the collector 24. Electrons that reach the collector 24 move to the energy accumulator 115 in mode 1. On the other hand, holes remain in the carrier output material 1 which outputs electrons which are carriers. The holes move to the energy accumulator 115 in mode 1, where electrons and holes form a dipole. The electrons reaching the collector 24 move to the energy accumulator 115 in mode 1, and since there are very few electrons remaining in the collector 24, it is almost impossible to obstruct the path of electrons subsequently approaching the collector 24. none. The hole also moves from the carrier output material 1 to the energy accumulator 115 in mode 1, where the electrons and holes form a dipole, so that the positive charge held by the holes is transferred from the carrier output material 1 to the channel forming material 2 It is almost a feature of the power generation apparatus of the present invention that there is almost no disturbance of the movement of electrons moving to), and good power generation is performed. In the preceding power generation device, electrons and holes remain in the original material and obstruct the movement of subsequent carriers, and therefore, it is difficult to realize high efficiency power generation. The emitted electrons are accelerated and collide with the electron absorption collector 26, so that the temperature of the electron absorption collector 26 rises. When the temperature of the electron absorption collector 26 rises, the kinetic energy of electrons therein increases, so when switched to mode 2, the number of electrons to be emitted increases. That is, when electrons are accelerated and their kinetic energy increases, the kinetic energy is converted into thermal energy by the collision of electrons, and the thermal energy increases the number of electrons that emit in the next mode, so the field effect generation device of the alternating power generation method Since all generated energy is effectively used, power generation efficiency is improved.

전계 효과 발전의 모드 2에서는 모드 1의 개시 스위치(101)가 비도통 상태이고, 모드 2의 개시 스위치(102)가 도통 상태이다. 모드 2의 교호 발전 방식의 전계 효과 발전 장치에서는 전원으로서 제 1 전원(31), 제 2 전원(32), 제 3 전원(33), 제 4 전원(34), 제 5 전원(35), 제 6 전원(36), 제 7 전원(37) 및 제 8 전원(38)을 도 79에 도시한 경우와 같이 캐리어 가속 장치의 전극에 접속하지만, 상기 도면에서는 이들을 생략한다.In mode 2 of the field effect generation, the start switch 101 of mode 1 is in a non-conductive state, and the start switch 102 of mode 2 is in a conductive state. In the field effect generator of the alternating power generation method of the mode 2, the first power source 31, the second power source 32, the third power source 33, the fourth power source 34, the fifth power source 35, and the fifth power source are used as power sources. The sixth power source 36, the seventh power source 37, and the eighth power source 38 are connected to the electrodes of the carrier accelerator as in the case shown in Fig. 79, but these are omitted in the figure.

본 발명의 제 15 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 교호 발전 방식을 채용하는 경우에 모드 2의 상태의 단면들 도 84에 도시한다. 상기 도면에서 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다. 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 모드 2의 개시 스위치(102)를 통해 캐리어 출력 물질(1)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 입출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)이 이용된다. 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 캐리어 입출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 전자를 인젝션하기 위한 인젝션 전극으로서 작용한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속되고, 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속된다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67)에 전기적으로 접속되고, 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 전기적으로 접속된다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66), 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67) 및 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68)은 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 제 6 전원(36)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속되고, 제 6 전원(36)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 7 전원(37)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속되고, 제 7 전원(37)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 8 전원(38)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속되고, 제 8 전원(38)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다.84 is a cross-sectional view of the state of the mode 2 when the alternating power generation method is adopted in the field effect generator according to the fifteenth embodiment of the present invention. In this figure, the positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the carrier output material 1 via the initiation switch 102 in mode 2. A first power source 31 is used to inject electrons that are carriers from the carrier input and output material 1 into the channel forming material 2. The fifth electrode 65 of the carrier accelerator acts as an injection electrode for injecting electrons from the carrier input and output material 1 into the channel forming material 2. The negative voltage terminal of the second power source 32 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the second power source 32 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the sixth electrode 66 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the seventh electrode 67 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the eighth electrode 68 of the carrier accelerator. The sixth electrode 66 of the carrier accelerator, the seventh electrode 67 of the carrier accelerator, and the eighth electrode 68 of the carrier accelerator serve as sliding electrodes. The positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. The negative voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the sixth power source 36 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the seventh power source 37 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the eighth power source 38 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the eighth power source 38 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. Is connected.

캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63), 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 이미션 전극 및 가속 전극으로서 작용한다. 전계 효과 발전의 모드 2에서는 모드 2의 개시 스위치(102)가 도통 상태이고, 모드 1의 개시 스위치(101)가 비도통 상태이다. 캐리어 출력 물질(1)은 도전성이고, 통상은 금속이 이용된다. 기판(19)의 표면상에 채널 형성 물질(2)과 전자 흡수 콜렉터(26)가 배치된다. 채널 형성 물질(2) 및 전자 흡수 콜렉터(26)는 그라펜이 이용된다. 그라펜인 채널 형성 물질(2)과 캐리어 출력 물질(1)은 전기적으로 접속된다. 그러나, 채널 형성 물질(2)이 카본계의 그라펜인 경우에는 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 전기적으로 접속하는 데에는 특수한 접착 방법을 적용할 필요가 있다. 즉, 캐리어 출력 물질(1)의 예로서 티탄을 이용하면 1100도 C위에서 카본계 채널 형성 물질(2)과 양호하게 전기적인 접속이 실시된다. 본 발명의 교호 발전 방식의 전계 전자 발전 장치에서는 모드를 전환함으로써 캐리어 출력 물질(1)이 가열되고, 고온이 되므로 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2)을 고온 상태로 전기적으로 접속함으로써 양호한 발전 효율이 얻어진다. 그라펜인 전자 흡수 콜렉터(26)와 콜렉터(24)는 전기적으로 접속된다.The fourth electrode 64 of the carrier accelerator, the third electrode 63 of the carrier accelerator, the second electrode 62 of the carrier accelerator and the first electrode 61 of the carrier accelerator are an emission electrode and an accelerator electrode. Act as. In the mode 2 of the field effect generation, the start switch 102 of the mode 2 is in a conducting state, and the start switch 101 of the mode 1 is in a nonconducting state. The carrier output material 1 is conductive and usually metal is used. The channel forming material 2 and the electron absorbing collector 26 are disposed on the surface of the substrate 19. Graphene is used for the channel forming material 2 and the electron absorption collector 26. The graphene channel forming material 2 and the carrier output material 1 are electrically connected. However, when the channel forming material 2 is carbon-based graphene, it is necessary to apply a special bonding method for electrically connecting the carrier output material 1 and the channel forming material 2. That is, when titanium is used as an example of the carrier output material 1, the electrical connection is favorably performed with the carbon-based channel forming material 2 at 1100 degrees C. In the electric field generator of the alternating power generation method of the present invention, the carrier output material 1 is heated by switching modes, and the temperature becomes high, so that the carrier output material 1 and the channel forming material 2 are electrically connected in a high temperature state. Good power generation efficiency is obtained. The electron absorption collector 26 which is graphene and the collector 24 are electrically connected.

양전압이 가해지는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 음전압이 가해지는 캐리어 출력 물질(1) 사이에는 전계가 발생하고, 그 전계의 작용에 의해 캐리어 출력 물질(1)로부터 캐리어인 전자가 채널 형성 물질(2)에 인젝션된다. 이때에는 캐리어 출력 물질(1)과 채널 형성 물질(2) 사이에 있는 포텐셜 장벽은 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)과 캐리어 출력 물질(1) 사이에 발생하는 전계에 의해 터널 효과에 의해 전자가 관통하여 통과한다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 터널 전극으로서 작용한다. 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 내를 이동한다. 인젝션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65), 캐리어 가속 장치의 제 6 전극(66), 캐리어 가속 장치의 제 7 전극(67), 캐리어 가속 장치의 제 8 전극(68), 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63), 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 가해진 양전압에 의해 발생하는 전계에 의해 가속 채널(9)에서 가속되어 전자의 운동 에너지가 커진다. 큰 운동 에너지를 보유하는 전자가 비가역 과정 발생부(4)에 도달하고, 채널 형성 물질(2)로부터 이미션된다. 이때, 채널 형성 물질(2)과 진공 사이에 있는 일 함수에 상당하는 포텐셜 장벽은 발생하는 전계에 의해 터널 효과에 기초하여 관통하여 통과하고, 전자가 진공중에 이미션된다. 이미션된 전자는 절연물(8)과 기판(19) 사이를 비상하여 전자 흡수 콜렉터(26)에 도달하고, 최종적으로는 콜렉터(24)에 도달한다.An electric field is generated between the first electrode 61 of the carrier acceleration device to which the positive voltage is applied and the carrier output material 1 to which the negative voltage is applied, and electrons which are carriers from the carrier output material 1 by the action of the electric field. Is injected into the channel forming material 2. At this time, the potential barrier between the carrier output material 1 and the channel forming material 2 is formed by the tunnel effect by the electric field generated between the first electrode 61 and the carrier output material 1 of the carrier accelerator. Passes through. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as a tunnel electrode. The injected electrons move in the acceleration channel 9. The injected electrons include the fifth electrode 65 of the carrier accelerator, the sixth electrode 66 of the carrier accelerator, the seventh electrode 67 of the carrier accelerator, the eighth electrode 68 of the carrier accelerator, and the carrier accelerator. An electric field generated by a positive voltage applied to the fourth electrode 64 of the device, the third electrode 63 of the carrier accelerator, the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the first electrode 61 of the carrier accelerator. Is accelerated in the acceleration channel 9 to increase the kinetic energy of the electrons. Electrons having a large kinetic energy arrive at the irreversible process generator 4 and are emitted from the channel forming material 2. At this time, a potential barrier corresponding to the work function between the channel forming material 2 and the vacuum passes through the generated electric field based on the tunnel effect, and electrons are emitted in the vacuum. The emitted electrons fly between the insulator 8 and the substrate 19 to reach the electron absorption collector 26 and finally to the collector 24.

콜렉터(24)에 도달한 전자는 모드 2의 에너지 축적기(116)로 이동한다. 한편, 캐리어인 전자를 출력한 캐리어 출력 물질(1)에는 정공이 잔존한다. 정공은 모드 2의 에너지 축적기(116)로 이동하고, 그곳에서 전자와 정공이 다이폴을 형성한다. 콜렉터(24)에 도달하는 전자는 모드 2의 에너지 축적기(116)로 이동하고, 콜렉터(24)에는 전자가 거의 잔존하지 않으므로 후속하여 콜렉터(24)에 접근하는 전자의 진로를 방해하는 것은 거의 없다. 정공도 캐리어 출력 물질(1)로부터 모드 2의 에너지 축적기(116)로 이동하고, 그곳에서 전자와 정공이 다이폴을 형성하므로 정공이 보유하는 양전하가 캐리어 출력 물질(1)로부터 터널 형성 물질(2)로 이동하는 전자의 작용을 방해하는 것도 거의 없어지고, 양호한 발전이 실시되는 것이 본 발명의 발전 장치의 특징이다. 선행하는 발전 장치에서는 전자와 정공이 원 물질에 잔존하고, 후속 캐리어의 움직임을 방해하므로 고효율의 발전을 실현하는 것이 곤란했다.Electrons that reach the collector 24 move to the energy accumulator 116 in mode 2. On the other hand, holes remain in the carrier output material 1 which outputs electrons which are carriers. The holes move to the energy accumulator 116 in mode 2, where electrons and holes form a dipole. The electrons arriving at the collector 24 travel to the energy accumulator 116 in mode 2, and since there are very few electrons remaining in the collector 24, it is almost impossible to obstruct the path of electrons subsequently approaching the collector 24. none. The hole also moves from the carrier output material 1 to the energy accumulator 116 in mode 2, where the electrons and holes form a dipole, so that the positive charges held by the holes from the carrier output material 1 to the tunnel forming material 2 It is a feature of the power generating apparatus of the present invention that there is almost no disturbance of the action of the electrons moving to), and good power generation is performed. In the preceding power generation device, electrons and holes remain in the raw material and obstruct the movement of subsequent carriers, which makes it difficult to realize high efficiency power generation.

이미션된 전자가 가속되어 전자 흡수 콜렉터(26)에 충돌하므로 전자 흡수 콜렉터(26)의 온도가 상승한다. 전자 흡수 콜렉터(26)의 온도가 상승하면 전자 흡수 콜렉터(26) 중의 전자가 보유하는 운동 에너지가 증가하므로 모드 2로부터 모드 1로 전환되면, 이미션되는 전자의 수가 증가한다. 즉, 전자가 가속되어 그 운동 에너지가 증가하면 운동 에너지가 전자의 충돌에 의해 열 에너지로 변환되고, 열 에너지가 다음 모드의 전자의 이미션 수를 증가한다. 모드 1과 모드 2를 반복함으로써 이미션되는 전자의 수가 증가하고, 교호 발전 방식의 전계 효과 발전 장치의 발전 효율이 향상된다. 실제로는 전자 흡수 콜렉터(26)의 온도 상승이 현저히 커지면, 장치의 내구성이 없어지므로 모드 1의 개시 스위치(101) 및 모드 2의 개시 스위치(102)의 도통 기간을 조정함으로써 장치에 최적의 온도로 설정함으로써 전계 효과 발전 장치를 장기적으로 사용한다.The emitted electrons are accelerated and collide with the electron absorption collector 26, so that the temperature of the electron absorption collector 26 rises. When the temperature of the electron absorption collector 26 rises, the kinetic energy held by the electrons in the electron absorption collector 26 increases, so when switching from mode 2 to mode 1, the number of electrons to be emitted increases. That is, when the electron is accelerated and its kinetic energy increases, the kinetic energy is converted into thermal energy by the collision of electrons, and the thermal energy increases the number of emission of electrons in the next mode. By repeating Mode 1 and Mode 2, the number of electrons to be emitted increases, and the power generation efficiency of the field effect power generation device of the alternating power generation system is improved. In practice, if the temperature rise of the electron absorption collector 26 becomes significantly large, the durability of the device is lost, so that the conduction periods of the start switch 101 in mode 1 and the start switch 102 in mode 2 are adjusted to an optimum temperature for the device. By setting, the field effect generator is used for a long time.

[본 발명의 제 16 실시예][16th Embodiment of the Present Invention]

본 발명의 제 16 실시형태에 따른 전계 효과 발전 장치에서 4단의 열 피드백 방식을 채용하는 경우의 단면도를 도 85에 도시한다. 상기 도면에는 4개의 발전 유닛이 90도의 회전각을 유지하여 배치된다. 4개의 발전 유닛은 대응하는 부분에는 동일한 부호를 이용하여 나타낸다. 이미션된 전자가 4개의 전자 흡수 콜렉터(26)의 1개에 충돌한다. 전자가 충돌한 전자 흡수 콜렉터(26)는 시계의 회전 방향으로 차례로 가열된다. 4개의 발전 유닛의 동작은 모두 동일하므로 도 85의 좌측 상부에 기재되어 있는 발전 유닛에 주목하여 설명한다.FIG. 85 is a sectional view when the four-stage thermal feedback method is adopted in the field effect generator according to the sixteenth embodiment of the present invention. In the figure, four power generation units are arranged to maintain a rotation angle of 90 degrees. Four power generation units are represented by the same reference numerals in corresponding parts. The emitted electrons collide with one of the four electron absorption collectors 26. The electron-absorbing collector 26 with which electrons collided is sequentially heated in the rotational direction of the clock. Since the operations of the four power generation units are all the same, a description will be given by paying attention to the power generation unit described in the upper left of FIG. 85.

도 85에 도시한 기판(19)은 절연성이다. 즉, 이산화실리콘 등의 절연물을 이용하여 기판(19)을 작성한다. 기판(19) 상에는 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)이 배치된다. 캐리어 출력 물질(1)은 도전성 물질이고, 구체예로서 티탄, 니켈, 구리, 금 및 은 등이 있다. 채널 형성 물질(2) 상에는 절연물(8)이 배치되고, 절연물(8)의 상부에는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61), 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62), 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63), 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64) 및 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)이 배치된다. 채널 형성 물질(2)로서 그라펜을 이용하는 경우를 나타낸다. 탄소 원자가 sp2 혼성 궤도에 의해 화학 결합하면, 2차원상으로 결합한 탄소 육각 망면을 형성한다. 이 평면 구조를 가진 탄소 원자의 집합체는 그라펜이라고 한다. 탄소 원자가 6각형 망의 눈 형상으로 나열한 구조의 그라펜이 그라파이트의 1층을 형성하고, 다층의 그라펜이 적층함으로써 그라파이트 전체가 구성된다. 그라펜에서는 탄소의 6원환이 평면 형상으로 결합되어 있고, 두께는 분자의 오더이며, 평면 방향으로는 전기 전도성이 매우 양호하다. 즉, 그라펜 중의 전자의 이동도는 매우 크고, 200,000cm2/Vs에도 도달하며, 전자가 거의 저항을 받지 않고 탄소의 6원환으로부터 6원환으로 평면 형상으로 이동한다. 도 75에 도시한 바와 같이 제 1 전원(31), 제 2 전원(32), 제 3 전원(33), 제 4 전원(34) 및 제 5 전원(35)을 이용하지만, 이들 전원은 도 85에는 기재되어 있지 않다. 제 1 전원(31)의 음전압 단자는 캐리어 출력 물질(1)에 전기적으로 접속되고, 제 1 전원(31)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속된다. 캐리어 입출력 물질(1)로부터 채널 형성 물질(2)에 캐리어인 전자를 인젝션하기 위해 제 1 전원(31)을 이용한다. 제 2 전원(32)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 전기적으로 접속되고, 제 2 전원(32)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속된다. 제 3 전원(33)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62)에 전기적으로 접속되고, 제 3 전원(33)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속된다. 제 4 전원(34)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 전기적으로 접속되고, 제 4 전원(34)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속된다. 제 5 전원(35)의 음전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)에 전기적으로 접속되고, 제 5 전원(35)의 양전압 단자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 전기적으로 접속된다.The substrate 19 shown in FIG. 85 is insulating. That is, the board | substrate 19 is created using insulators, such as a silicon dioxide. The carrier output material 1 and the channel forming material 2 are disposed on the substrate 19. The carrier output material 1 is a conductive material, and specific examples thereof include titanium, nickel, copper, gold and silver. The insulator 8 is disposed on the channel forming material 2, and the first electrode 61 of the carrier accelerator, the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the third of the carrier accelerator are disposed on the channel 8. The electrode 63, the fourth electrode 64 of the carrier accelerator and the fifth electrode 65 of the carrier accelerator are arranged. The case where graphene is used as the channel formation material 2 is shown. When carbon atoms are chemically bonded by sp2 hybrid orbits, carbon hexagonal nets bonded two-dimensionally are formed. The aggregate of carbon atoms with this planar structure is called graphene. Graphene having a structure in which carbon atoms are arranged in an eye shape of a hexagonal net forms one layer of graphite, and multilayer graphene is laminated to form the whole graphite. In graphene, six-membered rings of carbon are bonded in a planar shape, thickness is an order of molecules, and electrical conductivity is very good in the planar direction. That is, the mobility of the electrons in the graphene is very large, reaches 200,000 cm 2 / Vs, and the electrons move in a planar shape from the six-membered ring of carbon to the six-membered ring with little resistance. As shown in FIG. 75, the first power source 31, the second power source 32, the third power source 33, the fourth power source 34, and the fifth power source 35 are used. Is not described. The negative voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the carrier output material 1, and the positive voltage terminal of the first power source 31 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator. A first power source 31 is used to inject electrons that are carriers from the carrier input and output material 1 into the channel forming material 2. The negative voltage terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the first electrode 61 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the second power source 32 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the second electrode 62 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the third power source 33 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the third electrode 63 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fourth power source 34 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator. Is connected. The negative voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fourth electrode 64 of the carrier accelerator, and the positive voltage terminal of the fifth power source 35 is electrically connected to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. Is connected.

제 1 전원(31)으로부터 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)에 가해지는 양전압 및 캐리어 출력 물질(1)에 가해지는 음전압에 의해 전계가 형성된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)으로부터 캐리어 출력 물질(1)의 방향으로 형성된 전계 효과에 의해 캐리어 출력 물질(1)로부터 그라펜 형상의 채널 형성 물질(2)에 캐리어인 전자가 인젝션된다. 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61)은 인젝션 전극으로서 작용한다. 인젝션된 전자는 가속 채널(9) 내에서 캐리어 가속 장치의 제 1 전극(61), 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)에 가해지는 양전압에 의해 가속된다. 캐리어 가속 장치의 제 2 전극(62) 및 캐리어 가속 장치의 제 3 전극(63)은 전자가 그라펜의 표면을 가속하여 이동하는 슬라이딩 전극으로서 작용한다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64) 및 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 하부에 있는 절연물(8) 중에도 배치되고, 이들 전극에서도 전원으로부터 전압이 가해져 있다. 그라펜인 채널 형성 물질(2)의 표면상을 전자가 고속으로 이동함으로써 전자는 충분히 큰 운동 에너지를 획득한다. 고속화된 전자는 채널 형성 물질(2)의 표면으로부터 이탈하고, 진공 중에 이미션된다. 캐리어 가속 장치의 제 4 전극(64)은 이미션 전극으로서 작용한다. 이미션 시에는 비가역 과정 발생부(4)인 포텐셜 장벽을 전자가 양자역학적인 터널 효과에 의해 통과한다. 이미션된 전자는 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)에 가해진 양전압에 의해 가속된다. 즉, 캐리어 가속 장치의 제 5 전극(65)은 가속 전극으로서 작용한다. 비상하는 전자가 가속되어 그 운동 에너지가 충분히 커지면 전자 흡수 콜렉터(26)로부터 받은 쿨롱의 법칙에 따른 반발력을 극복하고, 전자 흡수 콜렉터(26)에 충돌하며 이에 수집된다. 도 50에 도시한 바와 같이 전자 흡수 콜렉터(26)는 에너지 축적기(15)의 한쪽 단자에 전기적으로 접속되지만, 도 85에는 에너지 축적기를 생략한다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 도달한 전자는 에너지 축적기(15)의 한쪽 단자에 도달한다. 캐리어 출력 물질(1) 중에 잔존하는 정공은 에너지 축적기(15)의 다른쪽 단자에 도달하고, 에너지 축적기(15) 중에서 정공과 전자가 페어를 형성하며, 그곳에 축적된다. 에너지 축적기(15)의 한쪽 단자에 전기적 부하(5)의 한쪽 단자를 접속하고, 에너지 축적기(15)의 다른쪽 단자에 전기적 부하(5)의 다른쪽 단자를 접속하면, 에너지 축적기(15)에 축적되어 있는 정공과 전자가 전기적 부하(5)에 도달하고, 그곳에서 재결합함으로써 양자는 소멸되고, 이 과정에서 전기적 부하(5)에 전기 에너지가 공급된다.The electric field is formed by the positive voltage applied from the first power supply 31 to the first electrode 61 of the carrier accelerator and the negative voltage applied to the carrier output material 1. Electrons as carriers are injected from the carrier output material 1 into the graphene channel forming material 2 by the electric field effect formed in the direction of the carrier output material 1 from the first electrode 61 of the carrier accelerator. The first electrode 61 of the carrier accelerator acts as an injection electrode. The injected electrons are caused by the positive voltage applied to the first electrode 61 of the carrier accelerator, the second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator in the acceleration channel 9. Accelerates. The second electrode 62 of the carrier accelerator and the third electrode 63 of the carrier accelerator serve as sliding electrodes in which electrons accelerate and move the surface of the graphene. The fourth electrode 64 of the carrier accelerator and the fifth electrode 65 of the carrier accelerator are also disposed among the insulators 8 in the lower part, and voltages are applied from the power supply to these electrodes as well. The electrons acquire a sufficiently large kinetic energy by moving the electrons at high speed on the surface of the channel forming material 2 which is graphene. The accelerated electrons deviate from the surface of the channel forming material 2 and are emitted in vacuum. The fourth electrode 64 of the carrier accelerator acts as an emission electrode. At the time of emission, electrons pass through the potential barrier, which is the irreversible process generating unit 4, by the quantum mechanical tunnel effect. The emitted electrons are accelerated by the positive voltage applied to the fifth electrode 65 of the carrier accelerator. That is, the fifth electrode 65 of the carrier acceleration device acts as an acceleration electrode. When the flying electrons are accelerated and their kinetic energy becomes sufficiently large, they overcome the repulsive force according to Coulomb's law received from the electron absorption collector 26, collide with the electron absorption collector 26 and are collected thereon. As shown in FIG. 50, the electron absorption collector 26 is electrically connected to one terminal of the energy accumulator 15, but the energy accumulator is omitted in FIG. Electrons that reach the electron absorption collector 26 reach one terminal of the energy accumulator 15. Holes remaining in the carrier output material 1 reach the other terminal of the energy accumulator 15, and holes and electrons form a pair in the energy accumulator 15 and accumulate there. If one terminal of the electrical load 5 is connected to one terminal of the energy accumulator 15 and the other terminal of the electrical load 5 is connected to the other terminal of the energy accumulator 15, the energy accumulator ( Holes and electrons accumulated in 15 arrive at the electrical load 5 and recombine there, and both are extinguished, and electrical energy is supplied to the electrical load 5 in this process.

도 85에서 전자 흡수 콜렉터(26)는 열전도성이 양호한 물질을 이용한다. 전자 흡수 콜렉터(26)는 기판(19)과 열전도성이 양호한 상태로 접합한다. 기판(19)으로서 마이카나 이산화실리콘 등의 절연성 물질을 이용하고, 그 두께는 매우 얇은 것을 이용한다. 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)은 모두 열전도성이 양호한 물질을 이용한다. 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)은 모두 기판(19)과 열전도성이 양호한 상태로 접속되어 있다. 전자 흡수 콜렉터(26)에는 비상하는 전자가 가속되어 충돌하므로 전자 흡수 콜렉터(26)의 온도는 상승한다. 전자 흡수 콜렉터(26)에 공급된 열 에너지는 기판(19)에 양호하게 전도된다. 고온 상태가 된 기판(19)의 열 에너지는 기판(19)으로부터 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)로 전도되어 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)의 온도가 상승한다. 도 85의 좌측 상부에 나타내는 제 1 발전 유닛으로부터 이미션된 전자가 상기 도면의 우측 상부에 나타내는 제 2 발전 유닛의 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)의 온도를 상승한다. 제 2 발전 유닛의 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2) 중에 있는 전자가 보유하는 운동 에너지가 커진다. 즉, 제 2 발전 유닛의 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2)에 대해 에너지의 전 공급(pre-supply)이 실시된다. 제 2 발전 유닛의 캐리어 출력 물질(1) 및 채널 형성 물질(2) 중에 있는 전자가 보유하는 운동 에너지가 커지므로 채널 형성 물질(2)로부터 이미션되는 전자의 수가 증가한다.In FIG. 85, the electron absorption collector 26 uses a material having good thermal conductivity. The electron absorption collector 26 is bonded to the substrate 19 in a good state of thermal conductivity. As the substrate 19, an insulating material such as mica or silicon dioxide is used, and the thickness thereof is very thin. The carrier output material 1 and the channel forming material 2 both use materials having good thermal conductivity. Both the carrier output material 1 and the channel forming material 2 are connected to the substrate 19 in a good state of thermal conductivity. Since the flying electrons accelerate and collide with the electron absorption collector 26, the temperature of the electron absorption collector 26 rises. The thermal energy supplied to the electron absorption collector 26 is well conducted to the substrate 19. The thermal energy of the substrate 19 brought to a high temperature is conducted from the substrate 19 to the carrier output material 1 and the channel forming material 2 so that the temperature of the carrier output material 1 and the channel forming material 2 rises. do. The electrons emitted from the first power generation unit shown in the upper left of FIG. 85 raise the temperature of the carrier output material 1 and the channel forming material 2 of the second power generation unit shown in the upper right of the figure. The kinetic energy possessed by the electrons in the carrier output material 1 and the channel forming material 2 of the second power generation unit is increased. In other words, pre-supply of energy is carried out to the carrier output material 1 and the channel forming material 2 of the second power generation unit. As the kinetic energy held by the electrons in the carrier output material 1 and the channel forming material 2 of the second power generation unit becomes larger, the number of electrons emitted from the channel forming material 2 increases.

상기에 기재하는 열 에너지의 순환은 제 1 발전 유닛, 제 2 발전 유닛, 제 3 발전 유닛 및 제 4 발전 유닛으로 차례로 반복됨으로써 각각의 터널 형성 물질(2)로부터 이미션되는 전자의 수가 점점 증가한다. 장치의 내구성과 발전 효율 등을 고려하여 최적의 이미션 전자의 수가 결정된다. 이를 위해서는 발전 출력이 최적인 상태가 되도록 외부로부터 공급하는 전원의 전압의 값을 제어한다. 상기에 기재한 전계 전자 발전 장치에서는 이미션된 전자를 가속하고, 그 운동 에너지를 크게 하여 전자 흡수 콜렉터(26)의 온도를 높게 함으로써 발전에 기여하는 전자의 수를 많게 한다. 즉, 전자의 충돌에 의해 발생하는 열 에너지를 발전 현상에 피드백하여 이용하므로 발전 효율이 매우 양호해지고, 실용성이 증가한다. 전계 전자 발전 장치에서 얻어지는 전기 에너지는 전자에 대한 전계 효과가 발생 원인이고, 외부로부터 다른 에너지를 거의 공급하지 않으므로 이는 종래의 에너지 변환기와는 다른 발전 장치라고 할 수 있다.The circulation of thermal energy described above is sequentially repeated to the first power generation unit, the second power generation unit, the third power generation unit, and the fourth power generation unit, thereby gradually increasing the number of electrons that are emitted from each tunnel forming material 2. . The optimum number of emission electrons is determined in consideration of the durability of the device and the power generation efficiency. To this end, the voltage value of the power source supplied from the outside is controlled so that the power generation output is in an optimal state. In the electric field generating apparatus described above, the number of electrons contributing to power generation is increased by accelerating the emitted electrons and increasing the kinetic energy to increase the temperature of the electron absorption collector 26. That is, since the thermal energy generated by the collision of electrons is used in feedback to the power generation phenomenon, the power generation efficiency is very good, and the practicality is increased. The electric energy obtained from the electric field electric power generating device is a source of electric field effect on electrons, and since it hardly supplies other energy from the outside, it can be said to be a power generating device different from the conventional energy converter.

본 발명은 전계 효과를 이용하여 효율적인 발전을 실시함으로써 화석 에너지의 연소에 기인하는 환경 문제를 해결하고, 화석 에너지 고갈 문제도 해소하여 인류의 장기적인 생존에 필요한 에너지를 안정적으로 공급할 수 있다.The present invention can solve the environmental problems caused by the burning of fossil energy by performing efficient power generation by using the electric field effect, solve the problem of exhaustion of fossil energy, and stably supply the energy necessary for the long-term survival of mankind.

1 : 캐리어 출력 물질 2 : 채널 형성 물질
3 : 캐리어 가속 장치 4 : 비가역 과정 발생부
5 : 전기적 부하 8 : 절연물
9 : 가속 채널 10 : P형 반도체
11 : N형 반도체 13 : 음전하 축적 도체
14 : 양전하 축적 도체 15 : 에너지 축적기
16 : 양전하 입출력부 17 : 음전하 입출력부
19 : 기판 20 : 포텐셜 장벽 발생부
22 : 이미션 23 : 캐리어의 표면 이동
24 : 콜렉터 25 : 서프레서
26 : 전자 흡수 콜렉터 27 : 정공 흡수 콜렉터
28 : 캐리어 흡수 콜렉터 30 : 전원
31 : 제 1 전원 32 : 제 2 전원
33 : 제 3 전원 34 : 제 4 전원
35 : 제 5 전원 36 : 제 6 전원
37 : 제 7 전원 38 : 제 8 전원
39 : 제 9 전원 40 : 제 10 전원
41 : 캐리어 가속 장치의 양전극 42 : 캐리어 가속 장치의 음전극
43 : 전원 양전압 단자 44 : 전원 음전압 단자
49 : 정공 50 : 전자
60 : 캐리어 가속 장치의 전극 61 : 캐리어 가속 장치의 제 1 전극
62 : 캐리어 가속 장치의 제 2 전극 63 : 캐리어 가속 장치의 제 3 전극
64 : 캐리어 가속 장치의 제 4 전극 65 : 캐리어 가속 장치의 제 5 전극
66 : 캐리어 가속 장치의 제 6 전극 67 : 캐리어 가속 장치의 제 7 전극
68 : 캐리어 가속 장치의 제 8 전극 69 : 캐리어 가속 장치의 제 9 전극
70 : 캐리어 가속 장치의 제 10 전극 71 : 캐리어 흡수 그라펜
72 : 캐리어 방출 그라펜 73 : 캐리어 흡수 기판
74 : 캐리어 방출 기판 75 : 서브?나노미터 물질
76 : 탄소계 물질 80 : 2차 전자 방출 부재
81 : 캐리어에 작용하는 쿨롱력 82 : 합성 벡터
90 : 캐리어 궤도 편향 전원 91 : 캐리어 궤도 편향 양전극
92 : 캐리어 궤도 편향 음전극 93 : 캐리어 궤도 편향 N 자극
94 : 캐리어 궤도 편향 S 자극 101 : 모드 1의 개시 스위치
102 : 모드 2의 개시 스위치 105 : 제 1 단째의 이미터
106 : 제 2 단째의 이미터 107 : 왕로의 캐리어 출력 물질
108 : 귀로의 캐리어 출력 물질 111 : 제 1 단째의 에너지 축적기
112 : 제 2 단째의 에너지 축적기 113 : 제 3 단째의 에너지 축적기
115 : 모드 1의 에너지 축적기 116 : 모드 2의 에너지 축적기
120 : 모드 1의 열전도기 121 : 모드 2의 열전도기
123 : 왕로의 열전도기 124 : 귀로의 열전도기
126 : 열 에너지 공급기
127 : 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터
128 : 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터
129 : 제 3 단째의 전자 흡수 콜렉터
131 : 제 1 단째의 캐리어 출력 물질
132 : 제 2 단째의 캐리어 출력 물질
133 : 제 3 단째의 캐리어 출력 물질
211 : 귀로의 제 1 단째의 에너지 축적기
212 : 귀로의 제 2 단째의 에너지 축적기
213 : 왕로의 에너지 축적기
214 : 귀로의 에너지 축적기
226 : 열 에너지 공급기
227 : 제 1 단째의 전자 흡수 콜렉터
228 : 제 2 단째의 전자 흡수 콜렉터
229 : 왕로의 전자 흡수 콜렉터
230 : 귀로의 전자 흡수 콜렉터
231 : 귀로의 제 1 전원
232 : 귀로의 제 2 전원
233 : 귀로의 제 3 전원
234 : 귀로의 제 4 전원
235 : 귀로의 제 5 전원
236 : 귀로의 제 6 전원
261 : 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 1 전극
262 : 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 2 전극
263 : 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 3 전극
264 : 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 4 전극
265 : 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 5 전극
266 : 귀로의 캐리어 가속 장치의 제 6 전극
300 : 진공 용기
331 : 귀로의 제 1 단째의 캐리어 출력 물질
332 : 귀로의 제 2 단째의 캐리어 출력 물질
333 : 왕로의 캐리어 출력 물질
334 : 귀로의 캐리어 출력 물질
335 : 왕로의 채널 형성 물질
336 : 귀로의 채널 형성 물질
350 : 스위치
351 : 스위치
1 carrier output material 2 channel forming material
3: carrier acceleration device 4: irreversible process generating unit
5: electrical load 8: insulator
9: acceleration channel 10: P-type semiconductor
11 N-type semiconductor 13: negative charge storage conductor
14 positive charge accumulator conductor 15 energy accumulator
16: positive charge input and output unit 17: negative charge input and output unit
19: substrate 20: potential barrier generating unit
22: emission 23: surface movement of the carrier
24: collector 25: suppressor
26: electron absorption collector 27: hole absorption collector
28: carrier absorption collector 30: power
31: first power supply 32: second power supply
33: third power source 34: fourth power source
35: fifth power source 36: sixth power source
37: seventh power source 38: eighth power source
39: ninth power source 40: tenth power source
41: positive electrode of the carrier accelerator 42: negative electrode of the carrier accelerator
43: power positive voltage terminal 44: power negative voltage terminal
49: hole 50: electron
60 electrode of carrier accelerator 61 first electrode of carrier accelerator
62: second electrode of carrier accelerator 63: third electrode of carrier accelerator
64: fourth electrode of the carrier accelerator 65: fifth electrode of the carrier accelerator
66: sixth electrode of the carrier accelerator 67: seventh electrode of the carrier accelerator
68: eighth electrode of the carrier accelerator 69: ninth electrode of the carrier accelerator
70 tenth electrode of the carrier accelerator 71 carrier absorbing graphene
72 carrier release graphene 73 carrier absorbing substrate
74 carrier carrier substrate 75 sub-nanometer material
76: carbon-based material 80: secondary electron emission member
81: Coulomb force acting on a carrier 82: Synthetic vector
90 carrier carrier deflection power supply 91 carrier track deflection positive electrode
92: carrier orbital deflection negative electrode 93: carrier orbital deflection N stimulus
94: carrier orbital deflection S stimulus 101: start switch of mode 1
102: start switch of mode 2 105: emitter of the first stage
106: second stage emitter 107: carrier output material of the royal road
108: carrier output material to the return 111: energy accumulator of the first stage
112: energy accumulator of second stage 113: energy accumulator of third stage
115: energy accumulator in mode 1 116: energy accumulator in mode 2
120: thermal conductivity of mode 1 121: thermal conductivity of mode 2
123: thermal conductivity of the royal road 124: thermal conductivity of the return home
126: thermal energy supply
127: electron absorption collector of the first stage
128: electron absorption collector of the second stage
129: electron absorption collector of the third stage
131: carrier output material of the first stage
132: carrier output material of the second stage
133: carrier output material of the third stage
211: energy accumulator of the first stage back home
212: energy accumulator of the second stage back home
213: Energy Accumulator of the Royal Road
214: Energy accumulators for the return
226: heat energy supply
227: electron absorption collector of the first stage
228: electron absorption collector of the second stage
229: Electron Absorption Collector
230: Electron Absorber Collector
231: the first power of return
232: second power to the return
233: Third Power of Return
234: Fourth Power of Return
235: the fifth power of return
236: sixth power of the return home
261: first electrode of the carrier accelerator to the return
262: second electrode of the carrier acceleration device back home
263: third electrode of the carrier accelerator to the return
264: fourth electrode of the carrier acceleration device back home
265: fifth electrode of the carrier accelerator to the return
266: sixth electrode of the carrier accelerator to the return
300: vacuum vessel
331: carrier output material of the first stage to the return
332: carrier output material of the second stage to the return
333: Carrier output material of the royal road
334: carrier output material to the ear
335: channel forming material
336: channel forming material into the ear
350: switch
351: switch

Claims (15)

캐리어 출력 물질, 채널 형성 물질, 캐리어 가속 장치의 전극, 절연물, 비가역 과정 발생부, 가속 채널, 에너지 축적기, 캐리어 흡수 콜렉터 및 전기적 부하를 구비하고,
상기 캐리어 출력 물질과 채널 형성 물질이 전기적으로 접속되어 채널 형성 물질의 표면의 일부에 절연물이 배치되고, 절연물 중에 캐리어 가속 장치의 전극이 배치되고, 상기 채널 형성 물질의 절연물측의 표면에 가속 채널의 일부분이 형성되며, 상기 캐리어 가속 장치의 전극에 의해 발생하는 전계 효과에 의해 상기 캐리어 출력 물질 중에 존재하는 캐리어가 상기 캐리어 출력 물질로부터 상기 채널 형성 물질에 인젝션되고,
상기 채널 형성 물질에 인젝션된 상기 캐리어가 상기 가속 채널 중에서 상기 캐리어 가속 장치의 전극에 의한 전계 효과에 의해 가속됨으로써 캐리어에 에너지의 전 공급이 실시되고, 상기 캐리어가 상기 비가역 과정 발생부를 통과하여 상기 캐리어 흡수 콜렉터에 수집되고, 상기 캐리어 흡수 콜렉터에 흡수된 캐리어는 상기 에너지 축적기의 한쪽의 입력 단자에 입력되고, 상기 캐리어 출력 물질 중에 잔존하는 안티?캐리어가 상기 에너지 축적기의 다른쪽 입력 단자에 입력되고, 상기 캐리어와 상기 안티?캐리어가 페어를 형성하고, 상기 에너지 축적기에 축적되며, 상기 에너지 축적기를 상기 전기적 부하와 전기적으로 접속하고, 상기 캐리어와 상기 안티?캐리어가 상기 전기적 부하로 이동함으로써 상기 전기적 부하에 전기 에너지를 공급하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 발전 장치.
Carrier output material, channel forming material, electrode of carrier accelerator, insulator, irreversible process generator, acceleration channel, energy accumulator, carrier absorbing collector and electrical load,
The carrier output material and the channel forming material are electrically connected so that an insulator is disposed on a part of the surface of the channel forming material, an electrode of the carrier accelerator is disposed in the insulator, and an acceleration channel is formed on the surface of the insulator side of the channel forming material. A portion is formed, and a carrier present in the carrier output material is injected from the carrier output material into the channel forming material by the electric field effect generated by the electrode of the carrier accelerator,
The carrier injected into the channel forming material is accelerated by an electric field effect by an electrode of the carrier accelerator in the acceleration channel, so that the entire supply of energy is performed to the carrier, and the carrier passes through the irreversible process generator and the carrier The carrier collected by the absorption collector and absorbed by the carrier absorption collector is input to one input terminal of the energy accumulator, and the anti-carrier remaining in the carrier output material is input to the other input terminal of the energy accumulator. The carrier and the anti-carrier form a pair, accumulate in the energy accumulator, electrically connect the energy accumulator with the electrical load, and move the carrier and the anti-carrier to the electrical load. To supply electrical energy to the electrical load The field effect power generation device of the gong.
제 1 항에 있어서,
상기 캐리어 가속 장치가 복수개의 전원 및 복수개의 전극을 포함하고, 상기 캐리어 가속 장치의 전극이 상기 전원에 전기적으로 접속되며, 복수개의 캐리어 가속 장치의 전극이 상기 채널 형성 물질의 주변에 절연물을 통해 배치됨으로써 가속 채널을 구성하고, 상기 가속 채널 내에서 상기 캐리어 가속 장치의 전극의 작용에 의해 캐리어 출력 물질로부터 채널 형성 물질에 캐리어의 인젝션을 실시하고, 인젝션된 캐리어를 가속함으로써 캐리어에 에너지의 전 공급을 실시하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 발전 장치.
The method of claim 1,
The carrier accelerator includes a plurality of power sources and a plurality of electrodes, the electrodes of the carrier accelerator are electrically connected to the power source, and the electrodes of the plurality of carrier accelerators are disposed through an insulator around the channel forming material. Thereby forming an acceleration channel, injecting a carrier from the carrier output material to the channel forming material by the action of the electrode of the carrier acceleration device in the acceleration channel, and accelerating the injected carrier to provide full supply of energy to the carrier. The field effect electric power generation apparatus characterized by the above-mentioned.
제 1 항에 있어서,
상기 캐리어 출력 물질로서 P형 반도체 및 N형 반도체를 이용하고, 상기 채널 형성 물질로서 N형 반도체 및 P형 반도체를 이용하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 발전 장치.
The method of claim 1,
A P-type semiconductor and an N-type semiconductor are used as the carrier output material, and an N-type semiconductor and a P-type semiconductor are used as the channel forming material.
제 1 항에 있어서,
상기 비가역 과정 발생부는 절연물 및 진공을 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 발전 장치.
The method of claim 1,
The irreversible process generating unit comprises an insulator and a vacuum.
캐리어 출력 물질, 채널 형성 물질, 캐리어 가속 장치, 비가역 과정 발생부, 가속 채널, 에너지 축적기, 전자 흡수 콜렉터 및 전기적 부하를 구비하고,
상기 캐리어 가속 장치가 상기 캐리어 출력 물질 중에 있는 전자에 작용함으로써 상기 전자가 상기 캐리어 출력 물질로부터 상기 비가역 과정 발생부를 통과하여 상기 채널 형성 물질에 인젝션되고, 상기 채널 형성 물질에 인젝션된 상기 전자가 상기 가속 채널로 이동되고, 상기 가속 채널에서 상기 캐리어 가속 장치의 작용에 의해 상기 전자가 가속됨으로써 전자에 에너지를 전 공급함으로써 상기 전자가 상기 비가역 과정 발생부를 통과하여 진공 중에 이미션되고, 상기 이미션된 전자가 전자 흡수 콜렉터에 수집되며, 상기 전자 흡수 콜렉터에 수집된 전자는 상기 에너지 축적기의 한쪽의 입력 단자에 입력되고, 상기 캐리어 출력 물질 중에 잔존하는 정공이 상기 에너지 축적기의 다른쪽 입력 단자에 입력되고, 상기 전자와 상기 정공이 페어를 형성하고, 상기 에너지 축적기에 축적되며, 상기 에너지 축적기를 상기 전기적 부하와 전기적으로 접속하고, 상기 전자와 상기 정공이 상기 전기적 부하에 공급됨으로써 상기 전기적 부하에 전기 에너지를 공급하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 발전 장치.
Carrier output material, channel forming material, carrier accelerator, irreversible process generator, acceleration channel, energy accumulator, electron absorption collector and electrical load,
The carrier accelerator acts on the electrons in the carrier output material such that the electrons are injected from the carrier output material through the irreversible process generator and injected into the channel forming material, and the electrons injected into the channel forming material are accelerated. The electrons are moved to a channel, and the electrons are accelerated by the action of the carrier accelerator in the acceleration channel to supply energy to the electrons so that the electrons are passed through the irreversible process generating unit and are emitted in a vacuum. Is collected in the electron absorbing collector, and electrons collected in the electron absorbing collector are input to one input terminal of the energy accumulator, and holes remaining in the carrier output material are input to the other input terminal of the energy accumulator. And the electron and the hole form a pair And accumulate in the energy accumulator, electrically connect the energy accumulator with the electrical load, and supply electrical energy to the electrical load by supplying the electrons and holes to the electrical load. Device.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 캐리어 가속 장치의 작용에 의해 가속된 전자의 운동 에너지의 일부를 전기적 및 전자기적 및 열적인 에너지로 변환하고, 상기 에너지를 다음에 이미션을 실시할 예정인 전자에 피드백함으로써 다음에 이미션을 실시할 예정인 전자에 상기 에너지의 일부를 전 공급함으로써 상기 전기적 부하에 전기 에너지를 공급하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 발전 장치.
6. The method according to claim 1 or 5,
The next emission is performed by converting a part of the kinetic energy of the electrons accelerated by the action of the carrier accelerator into electrical, electromagnetic and thermal energy, and feeding the energy back to the electron to be subjected to the next emission. And supplying electric energy to the electrical load by supplying a part of the energy to an electron to be scheduled.
제 6 항에 있어서,
상기 에너지의 피드백을 실시하기 위해 전기적 및 전자기적인 에너지의 일부를 이용하여 전계를 발생하고, 발생하는 전계의 작용에 의해 다음에 이미션을 실시할 예정인 전자에 에너지의 일부를 전 공급하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 발전 장치.
The method according to claim 6,
In order to provide the feedback of the energy, an electric field is generated by using a part of the electric and electromagnetic energy, and a part of the energy is supplied to the electrons to be subjected to the next emission by the action of the generated electric field. Field effect power generation device.
제 6 항에 있어서,
상기 에너지의 피드백을 실시하기 위해 전기적 및 전자기적인 에너지의 일부를 이용하여 자계를 발생하고, 발생하는 자계의 작용에 의해 다음에 이미션을 실시할 예정인 전자에 에너지의 일부를 전 공급하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 발전 장치.
The method according to claim 6,
In order to provide the feedback of the energy, a magnetic field is generated by using a part of electrical and electromagnetic energy, and a part of the energy is supplied to the electrons to be subjected to the next emission by the action of the generated magnetic field. Field effect power generation device.
제 5 항에 있어서,
상기 캐리어 흡수 콜렉터의 주변에 배치되는 서프레서를 구비하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 발전 장치.
The method of claim 5, wherein
And a suppressor arranged around the carrier absorption collector.
제 5 항에 있어서,
상기 캐리어 출력 물질 및 채널 형성 물질에 양자역학적으로 파동성을 나타내는 전자파, 전자, 광자를 조사함으로써 출력되는 전자의 수를 증가하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 발전 장치.
The method of claim 5, wherein
And increasing the number of electrons output by irradiating the carrier output material and the channel forming material with electromagnetic waves, electrons, and photons exhibiting quantum mechanical wave characteristics.
제 5 항에 있어서,
상기 채널 형성 물질의 표면의 전면 또는 일부분에 2차 전자 방출 부재를 배치하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 발전 장치.
The method of claim 5, wherein
And a secondary electron emission member on a front surface or a portion of the surface of the channel forming material.
제 5 항에 있어서,
이미션된 전자의 궤도를 편향하는 편향 전극 및 편향 자극을 구비하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 발전 장치.
The method of claim 5, wherein
And a deflection electrode and a deflection stimulus for deflecting the trajectory of the emitted electrons.
제 5 항에 있어서,
열전도기를 구비하고, 상기 전자 흡수 콜렉터에 발생하는 열 에너지가 열전도기를 경유하여 상기 캐리어 출력 물질 및 상기 채널 형성 물질에 공급됨으로써 전자에 전 공급하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 발전 장치.
The method of claim 5, wherein
And a heat conductor, wherein heat energy generated in the electron absorption collector is supplied to the carrier output material and the channel forming material via a heat conductor to be supplied to the electrons.
제 5 항에 있어서,
상기 채널 형성 물질은 탄소계 물질이고, 상기 탄소계 물질의 표면에 서브?나노미터 물질을 배치하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 발전 장치.
The method of claim 5, wherein
The channel forming material is a carbon-based material, and the field effect power generation device, characterized in that the sub-nanometer material disposed on the surface of the carbon-based material.
제 5 항에 있어서,
상기 캐리어 가속 장치에 이용하는 전원의 전압을 제어함으로써 출력 전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 발전 장치.
The method of claim 5, wherein
An output voltage is controlled by controlling the voltage of the power supply used for the said carrier acceleration device.
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