Feldemission

Bei der Feldemission werden durch ein ausreichend starkes elektrisches Feld (mehr als 10⁹ V/m) Elektronen mit einer sehr geringen Energiebreite aus einer (negativ geladenen) Kathode gelöst. Klassisch betrachtet ist es für ein Teilchen mit einer bestimmten mittleren thermischen Energie, die kleiner ist als die Höhe der Austrittsarbeit, unmöglich, das Kathodenmaterial zu verlassen. Quantenmechanisch betrachtet gibt es jedoch eine bestimmte Wahrscheinlichkeit, dass einzelne Elektronen aus dem Festkörper austreten. Diese werden dann durch das hohe äußere Feld abgesaugt. Diesen Effekt nennt man allgemein auch Tunneleffekt. Das Elektron tunnelt also durch den Potentialwall, der durch das äußere elektrische Feld modifiziert wurde – diese spezielle Art von Tunneln nennt man auch Fowler-Nordheim-Tunneln (benannt nach Ralph Howard Fowler und Lothar Nordheim).^[1]

1. ↑ R. H. Fowler, L. Nordheim: Electron Emission in Intense Electric Fields. In: Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Band 119, Nr. 781, 1. April 1928, S. 173–181, doi:10.1098/rspa.1928.0091.