一種電子束準直裝置及電子束準直系統制造方法及圖紙

本發明專利技術提供的一種電子束準直裝置及電子束準直系統，其中，一種電子束準直裝置，包括準直模塊，該準直模塊包括疊在一起的三層外爾半金屬薄膜，三層外爾半金屬薄膜中位于兩側的兩層外爾半金屬薄膜為相同的薄膜，且位于中間的外爾半金屬薄膜與位于兩側的外爾半金屬薄膜的外爾節點能量不同，以由垂直外爾半金屬薄膜射入準直模塊且能量在預設能量范圍內的電子中獲取橫向動量在預設動量范圍內的電子并射出。由此，由垂直外爾半金屬薄膜射入的電子中獲取到橫向動量在預設動量范圍內的電子，進而將其射出，其中，預設動量范圍為0或者接近于0的范圍，因此，射出電子不會在橫向動量的影響下偏移原來的軌道運動，準直效果較佳。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及半導體
，更具體地說，涉及一種電子束準直裝置及電子束準直系統。
技術介紹
在傳統半導體材料中，目前實現電子束準直主要采用半導體量子阱結構，具體來說，將電子限制在納米尺寸的半導體量子阱結構的溝道中，使電子只能沿該溝道運動，達到讓電子束準直傳輸的目的。但是，由于電子的量子力學效應，電子總是存在一個有限的橫向動量。當電子束在半導體量子阱結構中傳輸時，其可以達到準直效果，但是，在其輸出半導體量子阱結構后，由于其橫向動量，會導致其運動方向在一定程度上偏移原來的軌道，最終造成準直效果不佳。綜上所述，現有技術中利用半導體量子阱結構實現電子束準直存在準直效果較差的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種電子束準直裝置及電子束準直系統，以解決現有技術中利用半導體量子阱結構實現電子束準直時存在的準直效果較差的問題。為了實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種電子束準直裝置，包括準直模塊，該準直模塊包括疊在一起的三層外爾半金屬薄膜，所述三層外爾半金屬薄膜中位于兩側的兩層外爾半金屬薄膜為相同的薄膜，且位于中間的外爾半金屬薄膜與位于兩側的外爾半金屬薄膜的外爾節點能量不同，以由垂直所述外爾半金屬薄膜射入所述準直模塊且能量在預設能量范圍內的電子中獲取橫向動量在預設動量范圍內的電子并射出。優選的，所述三層外爾半金屬薄膜中位于中間的外爾半金屬薄膜為三元合金外爾半金屬薄膜，位于兩側的兩層外爾半金屬薄膜為二元合金外爾半金屬薄膜。優選的，所述三層外爾半金屬薄膜中位于中間的外爾半金屬薄膜的厚度為m-8-m-6量級的厚度。優選的，所述三層外爾半金屬薄膜均為利用分子束外延技術實現的外爾半金屬薄膜。優選的，所述準直模塊的數量為多個，且全部所述準直模塊中外爾半金屬薄膜的中點的連線與每個所述準直模塊中外爾半金屬薄膜的面垂直。一種電子束準直系統，包括電子束發射裝置及如上述任一項所述的電子束準直裝置，其中，所述電子束發射裝置用于發射垂直于所述外爾半金屬薄膜射入所述準直模塊且能量在預設能量范圍內的電子。優選的，所述電子束發射裝置發射的電子的能量與所述三層外爾半金屬薄膜中位于中間的外爾半金屬薄膜的外爾節點能量相同。本專利技術提供的一種電子束準直裝置及電子束準直系統，其中，一種電子束準直裝置，包括準直模塊，該準直模塊包括疊在一起的三層外爾半金屬薄膜，所述三層外爾半金屬薄膜中位于兩側的兩層外爾半金屬薄膜為相同的薄膜，且位于中間的外爾半金屬薄膜與位于兩側的外爾半金屬薄膜的外爾節點能量不同，以由垂直所述外爾半金屬薄膜射入所述準直模塊且能量在預設能量范圍內的電子中獲取橫向動量在預設動量范圍內的電子并射出。通過本申請公開的上述電子束準直裝置，能夠由垂直外爾半金屬薄膜射入的電子中獲取到橫向動量在預設動量范圍內的電子，進而將其射出，由此，射出電子束準直裝置的電子均為橫向動量在預設動量范圍內的電子，而預設動量范圍為0或者接近于0的一定范圍，因此，射出的電子不會在橫向動量的影響下偏移原來的軌道運動，即射出上述電子束準直裝置的電子能夠按照其原來的軌道運動，準直效果較佳。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術實施例提供的一種電子束準直裝置中準直模塊的三層外爾半金屬薄膜的位置示意圖；圖2為本專利技術實施例提供的一種電子束準直裝置中準直模塊的三層外爾半金屬薄膜形成的電子勢能示意圖；圖3為本專利技術實施例提供的一種電子束準直裝置中不同能量的電子的透射率模擬實驗結果圖；圖4為本專利技術實施例提供的一種電子束準直裝置中負能量價電子縱向動量固定時電子的透射率與y方向和z方向橫向動量的關系示意圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。本專利技術實施例提供了一種電子束準直裝置，該電子束準直裝置具體可以為電子束準直晶體管，可以包括準直模塊，該準直模塊包括疊在一起的三層外爾半金屬薄膜，三層外爾半金屬薄膜中位于兩側的兩層外爾半金屬薄膜為相同的薄膜，且位于中間的外爾半金屬薄膜與位于兩側的外爾半金屬薄膜的外爾節點能量不同，以由垂直外爾半金屬薄膜射入準直模塊且能量在預設能量范圍內的電子中獲取橫向動量在預設動量范圍內的電子并射出。其中，預設動量范圍為0或者接近于0的一定范圍，即，由上述裝置射出的電子可能包括橫向動量為0或者橫向動量接近于0的電子。需要說明的是，準直模塊中包含的三層外爾半金屬薄膜組成類似三明治結構，其位置示意圖可以如圖1所示，具體包括位于中間的外爾半金屬薄膜B及位于兩側的外爾半金屬薄膜A。其中，三層外爾半金屬薄膜中相鄰兩層外爾半金屬薄膜之間可以互相緊貼。而外爾半金屬為一種新型的半金屬材料，由于準直模塊中外爾半金屬薄膜B的外爾節點能量與外爾半金屬薄膜A的外爾節點能量不同，三層外爾半金屬薄膜就形成一個量子勢阱或量子勢壘，此時，電子垂直于外爾半金屬薄膜射入準直模塊后，即平行于圖1中的y方向射入，電子中具有較大橫向動量的電子均被篩選掉，由準直模塊射出的電子均為橫向動量為0或者接近于0的電子，且模擬計算證明，由準直模塊射出的橫向動量在為0或者接近于0的電子的比例比電子射入準直模塊前包含的橫向動量為0或者接近于0的電子的比例高很多。其中，外爾半金屬薄膜A和外爾半金屬薄膜B的外爾節點能量的能量差的范圍具體可以根據實際需要進行限定，在此不做具體限定。另外，外爾半金屬薄膜A的外爾節點能量可以高于外爾半金屬薄膜B，也可以低于外爾半金屬薄膜B，其中，外爾半金屬薄膜A的外爾節點能量高于外爾半金屬薄膜B時三層外爾半金屬薄膜電子勢能示意圖如圖2所示，其中，圖中A和B所指示的部分分別對應外爾半金屬薄膜A和外爾半金屬薄膜B。另外，電子垂直于外爾半金屬薄膜射入，由此，電子能夠順利通過三層外爾半金屬薄膜，進而在三層外爾半金屬薄膜形成的量子勢阱或量子勢壘的作用下，獲取到橫向動量為0或者接近于0的電子，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電子束準直裝置，其特征在于，包括準直模塊，該準直模塊包括疊在一起的三層外爾半金屬薄膜，所述三層外爾半金屬薄膜中位于兩側的兩層外爾半金屬薄膜為相同的薄膜，且位于中間的外爾半金屬薄膜與位于兩側的外爾半金屬薄膜的外爾節點能量不同，以由垂直所述外爾半金屬薄膜射入所述準直模塊且能量在預設能量范圍內的電子中獲取橫向動量在預設動量范圍內的電子并射出。

【技術特征摘要】
1.一種電子束準直裝置，其特征在于，包括準直模塊，該準直模塊包括
疊在一起的三層外爾半金屬薄膜，所述三層外爾半金屬薄膜中位于兩側的兩
層外爾半金屬薄膜為相同的薄膜，且位于中間的外爾半金屬薄膜與位于兩側
的外爾半金屬薄膜的外爾節點能量不同，以由垂直所述外爾半金屬薄膜射入
所述準直模塊且能量在預設能量范圍內的電子中獲取橫向動量在預設動量范
圍內的電子并射出。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述三層外爾半金屬薄膜
中位于中間的外爾半金屬薄膜為三元合金外爾半金屬薄膜，位于兩側的兩層
外爾半金屬薄膜為二元合金外爾半金屬薄膜。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述三層外爾半金屬薄膜
中位于中間的外爾半金屬薄膜的厚度為m-8-m-6量級的厚度。

【專利技術屬性】
技術研發人員：尤文龍，王雪峰，
申請(專利權)人：蘇州大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32