碳化铪针尖的超快激光触发发射

研究了由亚10飞秒、150 MHz重复频率的钛宝石激光诱导的碳化铪（HfC）场发射针尖的电子发射。在低功率和施加适度偏置电场的情况下，观察到双光子发射。随着偏置电场和/或激光功率的增加，平均电流变为由激光加热引起的热增强场发射主导：HfC的低热导率和激光的高重复频率均可导致针尖顶端温度升高数百开尔文。在双温模型的背景下，考虑了在短于电子-声子耦合时间的时间尺度上热瞬态对电流的贡献。在本实验条件下，热瞬态的积分电流与双光子发射相比可忽略不计。一个关于激光加热和热传导的有限元模型支持这些结论，并用于比较HfC、钨和金针尖中热效应的性质。