真空微电子三极管技术研究+文献综述(2)
由此，真空微电子学的主要发展便是20世纪80年代，真空电子主要是基于利用场发射领域和冷阴极电子的来源收集问题，为工程学制作装置，用于电子技术的显示技术，真空微型阀，特殊传感器，以及带有微静电计界面方面。
这项技术起源于半导体行业，并且展现出了巨大的应用前景，对某些设备和系统都具有一些特殊的应用，例如太空探索系统，微型机器人，高温微电子设备等等。其本质上是一个真空微电子系统对硅的直接应用，利用微工程的方法制造一些超小型封装产品，同时通过排列一些老式的结构，比如说真空二极管，三极管，五级管，来组成现代的真空电子装置。
多年以来，电子系统的设计者认为人们目前只对半导体材料的设备进行使用，而真空管，则曾经是电子业的主导，一直将玻璃管这种传统的早期设计，这种设计限制了小型化和集成化，并且热离子阴极一直保持高耗电的状态，但是最近时代的快速发展给真空管提供了发展的条件，摆脱了这些限制。半导体光刻技术，可以产生冷电子发射，能够实现在相对较低的电压下就可以实现高发射，其经常被用于预计其形状方面。有了这个技术，阴极可以减小到20-50微米，从而允许许多器件都集成到一个小的芯片上。
生产设备的可能性，即能够承受较大压力，能够在高温下或者持续变化的温度下进行工作，这些优点为新一代电子设备的产生提供了条件，使设备不会被电子和声子所限制，并且与这些高速有关联的电子元件可以达到兆赫的频率，而稳定和控制冷阴极发射是决定这个新领域成功的关键性因素，提供了许多新的应用程序。
尽管真空微电子有很多明显的优点，例如固态微电子的操作速度，辐射硬度，和温度耐性等，但这个低效、不可靠的阴极性能却因为实际应用，有了被损坏和延迟的趋势。虽然这两年研究人员努力综合各方面信息，致力于开发高效的阴极，但其中只有一小部分真空场发射器件超越了实验室，转向真正的原型和商业产品。
1.2 真空电子管的发展状况
1883年，发明大王托马斯•爱迪生申请了专利——“爱迪生效应”，虽然这个效应对他所研究的电子线路导论没有任何助益，所以他直接忽略了这个现象，但是真空电灯泡内，碳丝加上电流后，会发射出热电子，而它旁边的铜丝，可以接收并产生电流，值得注意的是铜丝并不在电路中，这种现象对后来真空电子管的发展有很大的启发作用。
1904年，世界上第一只电子二极管在英国被制作出来，发明者是弗莱明，这在电子学史上是一个很大的进步。
两年后，第一只真空三极管也诞生了，虽然只是一个电极的增加，但是有时候一个很小的改变也可以创造巨大的变化，更加满足人们的需求。在这之后，多极管也陆续被制作出来。
在半个世纪之后，固体器件诞生，它们的体积更小，制作材料基本是半导体，晶体管是在美国诞生，对电子管的发展有很大的影响，但是真空管仍然在某些应用方面占有一席之地。
电子管的种类很多，按用途的不同可分为：电压放大管、功率放大管、稳压管、闸流管、充气管、变频管、引燃管、检波管、整流管、调谐指示管等[1]；按其电极数的不同可分为：电压放大管、三极管、四极管、五极管等；按阴极加热方式的不同可分为：直热式阴极电子管和旁热式阴极电子管。
1.3 真空三极管发展状况
首先，真空三极管是由德•福雷斯特制作成功的。在此之前，二极管（Vacuum Diode Tube）于二十世纪初就诞生到了这个世界上，正如大家所知道的，真空二极管有很多优点：单向导电性，为很多电路设计提供了方便，同时，它可以对交流电流进行整流，也就可以对信号进行检波处理，尽管如此，人们仍然需要更多功能的器件来满足自己的需求，二极管在这众多的需求中，最难做到的一点，就在于它不能对信号进行放大，而且这个缺点会导致电子技术的发展受到严重的阻碍，在很多应用上将止步于此。
上一篇：光子晶体波导慢光特性研究