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Quantum model of space-charge-limited field emission in a nanogap

机译：纳米间隙中空间电荷受限场发射的量子模型

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This paper presents a modified Thomas-Fermi-approximated quantum model for space-charge-limited field emission in a nanogap with metal electrodes, where the image-charge potential (including anode screening), direct tunnelling, space-charge effects and exchange-correlation effects of the tunnelling current are treated in a one-dimensional quantum model. It is found that the traditional Fowler-Nordheim (FN) law (even with the classical model of anode screening) is no longer valid in a nanogap of less than 10 nm. The smooth transition of our proposed model to the traditional FN law extended to large gap spacing is demonstrated. Application of the model to estimate the emission area of an experimental I-V curve in a nanogap is discussed.
机译：本文提出了一种修正的Thomas-Fermi近似量子模型，用于在带有金属电极的纳米间隙中空间电荷受限的场发射，其中图像电荷势（包括阳极屏蔽），直接隧穿，空间电荷效应和交换相关在一维量子模型中处理隧道电流的影响。发现传统的Fowler-Nordheim（FN）定律（即使采用经典的阳极屏蔽模型）在小于10 nm的纳米间隙中也不再有效。证明了我们提出的模型向传统的FN法则的平滑过渡，并扩展到大的间隙间距。讨论了该模型在估算纳米间隙中实验I-V曲线的发射面积中的应用。

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