电子发射材料是指吸收一定能量，使得电子脱离原子核的束缚而被发射出原子的材料，电子发射材料按激发方式的不同可分为光电子发射材料、热电子发射材料和二次电子发射材料。受强电场作用产生发射的材料称为场致电子发射材料。1

简介物质内部的导电电子同外部真空之间，存在着一种物体所固有的所谓逸出功势垒。为了克服此位能势垒，向外发射的电子所需能量，大体可采用三种方法提供。即：光激发、热激发和加速的电子轰击。但在电子发射机理上，三者互有联系。此外，还有利用强电场激发电子克服位能势垒的方法也被应用到生产工艺中。1

分类1）光电子发射材料这种材料由于受光的照射而发射电子。爱因斯坦引出光子的概念来解释光电子的最大动能与入射光频率的关系，该关系认为光的频率或波长决定电子的最大动能，增加光强只增加光电子数，其动能不会增加。并且只有当量子的能量ν超过功函数φ时电子才会发射出来。因此，要得到长波响应的光电子发射效应，光阴极(电子发射表面)必须具有低的功函数。

2）热电子发射材料这种材料在加热一定程度后，能从其表面发射电子。任何电子管、微波管和毫米波管的心脏都是电子源，一般称阴极。目前，用于电子器件的阴极可分为两大类，即一次发射体和二次发射体，电子管的功能直接与阴极的选择密切相关。随着高真空技术和制造工艺的进步，电子发射体的发展也很快。

3）二次电子发射材料这种材料，当其表面受电子轰击时就发射电子。轰击物体表面的电子称作初电子，发射出的全部电子统称为二次电子(包括反射的初电子）。

4）场致电子发射材料这种阴极，在外界强电场作用下，电子能从物质表面射入真空。场致发射现象是由于量子力学的隧道效应使电子穿过表面势垒所致，亦称冷发射。2

制备方法以霓虹灯电子发射材料为例，说明电子发射材料的制备方法

将摩尔比为1的氢氧化钡（含8个结晶水）和氢氧化锶（含8个结晶水）粉末，按0.56：1的摩尔比在纯水中混合，使液温恒定在50℃±5℃下搅拌，液体中的氢氧化物呈悬浮状态。一边搅拌一边向溶液中吹入二氧化碳，反应便产生白雾状的悬浮物，在反应过程中液体的pH值初始低，两个半小时后pH值稳定到6.5，然后将雾状沉淀的碳酸盐粉末过滤、研磨、分选，用通常烧结炉中烧结的方法制成电子发射材料。3

影响因素颗粒直径、化学活性、温度、pH

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所