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什么是电子发射？
电子发射被定义为来自物质的任何表面的电子的解放。任何金属块都由大量的自由电子组成。即使在室温下，也有大量的自由电子在金属晶体内随机移动。尽管自由电子从一个原子随机移动到金属晶体内部，但是它们不能离开金属表面以启动电子发射。
这是因为自由电子到达金属块的极端边界被它们背后的正核拉回。金属块内部的自由电子将由各个侧面的阳性核引起。因此，它们可以在金属块内的任何方向上自由移动。
在到达金属块的极端表面上，自由电子不会在它们之前获得任何正核，但它们将在金属块内部的核具有吸引力。因此，要离开金属表面，电子必须通过正核来跨越潜在的屏障。防止自由电子从金属表面释放的这种潜在屏障被称为表面屏障。当对自由电子提供足够的外部能量时，它可以通过表面屏障和从金属表面释放出来。
自由电子具有一些动能。但这种动能不足以克服表面屏障。刚刚通过电子克服任何金属的表面屏障所需的额外能量工作功能。
假设需要自由电子总共5eV（电子伏特）克服金属的表面屏障。如果电子确实在其中具有1个EV动能，那么工作函数所需的额外能量为5 - 1 = 4eV。
电子发射从金属表面取决于金属的工作功能。工作功能可能与金属变化到金属。这是金属的典型特性。在这种情况下，较小的功函数可以更有效地发射电子发射，从而使金属表面处的自由电子从其发射的额外能量较小。因此，用于电子发射的金属应具有低功函数，这取决于排放过程中自由电子观察的能量的性质，电子发射可以是不同类型的类别。主要使用四种类型的电子发射。
电子发射的类型
电子发射的类型包括：
下面将说明这些类型的电子发射中的每一种。
热离子排放
当金属被加热时，金属的极端表面处的自由电子获得足够的能量以从金属发射。该发射被称为热离子发射。热离子发射的强度取决于用于发射的金属以及金属的温度。该发射主要用于真空管装置。
现场排放
现场排放（或者现场电子发射）被定义为由电场引起的电子发射。一个强大的外部电场接近发射器的表面可以影响电子的发射。由于返回从发射体体中的正核拉动，金属的极端表面处的自由电子无法逸出。自由电子上的后部拉动导致电子上的潜在屏障。
电子必须克服从发射极表面发射的这种潜在的屏障。在更多细节中，我们可以说，由于存在阳性核的存在，发射体主体内部的自由电子阱感觉到所有侧面的变化力。但是在发射体上表面的极端边缘，自由电子仅感受到其背后的核的替代力。由于自由电子领先的没有核，以在向外的方向上吸引它。
由于这种静电改变力在自由电子上，它必须获取足够的动能以克服这种可从发射器的表面逸出。换句话说，将存在在发射器表面上产生的电子的潜在屏障。该潜在屏障也称为表面屏障。自由电子必须克服这种表面屏障被发射。
但是，当将足够高的正电荷放置在发射极表面的前面时，由于所产生的电场的强静电力，自由电子可以获得足够的能量来克服表面屏障，并且可以从发射器的表面发射身体。由于这种类型的电子发射是由存在于空间中的电场引起的，因此它被称为场发射。
当我们在前面放置金属表面时导体对于金属表面的电位，高阳性电位，强电场对自由电子产生了力。随着施加到自由电子的力足够强，自由电子克服了抑制力（即表面屏障）并从金属表面中出来。
在排放过程中，需要在空间中创建一个非常强烈的电场。每厘米百万伏将是该领域的电压梯度。在现场排放过程中，发射器可能不需要任何额外的加热现场排放这就是该过程也被称为冷阴极发射的原因。
光电发射
光是光子的流动。每个光子都有能量。光子的能量取决于光线的频率或波长。在金属表面上撞击，一些光子将它们的能量转移到自由电子。因此，自由电子可以获得足够的能量来克服表面屏障并开始电子发射。强度光电发射取决于落光的强度。
二次电子发射
当一束高速电子在金属表面上施用时，高速撞击电子的动能，转移到金属表面上的游离电子。因此，自由电子可以获得足够的动能以克服表面屏障并开始电子发射。这种类型的发射被称为二次电子发射。二次发射在电子束管中不希望的是Klystron管， 因此努力抑制次要排放量。
