CFE
Cold Field Emission Technology
定義
- 核心概念：冷場發射，一種電子源技術，利用強電場在室溫環境下將電子從金屬尖端拉出，而非傳統透過加熱陰極的方式。
- 技術定位：應用材料公司 (Applied Materials) 成功商業化，並應用於電子束 (eBeam) 檢測、量測 系統的關鍵技術，旨在取代傳統的熱場發射 (TFE)。
技術突破與特點
- 極高亮度：CFE 的亮度約為傳統 TFE 的 10 倍，單位時間內可提供更多電子，顯著提升訊噪比。
- 能量散佈：電子能量散佈範圍極窄 (小於 0.3 電子伏特)，大幅降低色差問題，提升解析度。
- 室溫運作：無需加熱至 1500°C 以上 (如 TFE)，減少了熱漂移與熱擴散對精度的影響。
- 真空工程：應材開發了 1x10^-11 mbar 的極高真空操作環境，解決了過去 CFE 發射源不穩定的物理限制。
- 自動維護：結合專利的週期性自動清潔 (Flash) 技術，去除發射尖端的氣體分子，確保長期量產的穩定性。
CFE 與 TFE 技術比較
| 比較項目 | 冷場發射 (CFE) | 熱場發射 (TFE) |
|---|---|---|
| 運作溫度 | 室溫 (~25°C) | 高溫 (>1500°C) |
| 亮度 | 極高 (>10x TFE) | 中等 |
| 能量散佈 | 窄 (<0.3 eV) | 寬 (>0.6 eV) |
| 解析度 | 次奈米級 (Sub-nanometer) | 奈米級 |
| 真空要求 | 極嚴苛 | 一般高真空 |
| 主要優勢 | 高解析、高成像速度 | 技術成熟、成本較低 |