大面积场发射体建模的混合方法

大面积场电子发射体通常由数千个纳米尖端组成，由于数值建模需要巨大的计算资源，这构成了重大挑战。我们提出了一种混合方法，其中单个发射体的局部静电场增强参数通过数值方法确定，而静电屏蔽和阳极邻近效应则利用近期的解析进展加以纳入。该混合模型在发射体的有序排列上进行了数值测试，随后应用于近期关于随机分布金纳米锥的实验结果。利用两个具有截然不同的发射体密度但具有相似纳米锥尺寸的样品的电流-电压数据，我们表明，对发射体顶点的适当建模连同关于屏蔽和阳极邻近效应的解析结果，能够得出一致的曲率半径结果。在两种情况下，$\text{I-V}$ 数据在 $R_a \simeq 9$nm 时被近似重现。重要的是，我们发现阳极邻近效应在抗衡静电屏蔽中起着重要作用，忽略这一效应会导致需要小得多的 $R_a$ 值。