[发明专利]一种绝缘栅极真空三极管

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用热电子发射原理（又称做爱迪生效应）工作的真空三极管的结构，具体的，涉及一种新的真空三极管的栅极结构。

背景技术

通常，在真空三极管中，高温的阴极（2）发射出来的电子（7）主要集中在阴极（2）周围，形成一定密度的电子云。同时，由于阴极（2）阳极（3）间距离较大，电子密度很低，为了获得一定的工作电流，电子（7）流向阳极（3）的速度很高，高速度的电子（7）会让阳极（3）的温度升高，使得真空三极管的效率低、体积大。

因此，需要增加阴极（2）阳极（3）间导电通道的电子密度，以改善真空三极管的性能。

发明内容

根据本发明，提供一种栅极（4）具有表面绝缘层（6）的绝缘栅极真空三极管，包括：直热式或者旁热式阴极（2）；至少一个阳极（3）以及至少一个栅极（4）。

所述栅极（4）的表面覆盖绝缘层（6），同时提供引线（5），用来连接栅极（4）与外部电路。值得注意的是，所述绝缘层（6）应该完全覆盖引线（5）位于真空腔体内（9）的部分的外表面，并与外壳（1）的绝缘部分相连接。

所述栅极（4）分别与阴极（2）、阳极（3）互相靠近但保持一定的间隙（8）。

所述的阴极（2）、阳极（3）、栅极（4）安装在一个由绝缘材料制成的外壳（1）密封的真空腔体（9）中。

在本发明中，当给栅极（4）施加一个正电压，电子将在栅极（4）表面聚集，从而在阴极（2）与阳极（3）间形成导电通道。图1以原理图的形式描述了其原理，从形式上来看，这与绝缘栅场效应晶体管的导电原理有一定的相似性。

目前的实验表明，一个足够高的栅极（4）电压会使阴极（2）与阳极（3）间的电阻极大的降低，导电性甚至优于铜、铝等常用的导电材料。发明人怀疑其在一定条件下具有常温下的超导性，但目前还需要准确的实验数据的支持。

就目前可靠的实验数据来看，优于常用导电材料的性能足以让本发明述及的结构在电力输送、电器制造等方面具有替代金属导体的潜力。

附图说明

图1显示本发明的原理性示意图，同时也是第一实施例的纵向剖面图。

图2显示根据本发明的第二实施例的结构图。

图3显示根据本发明的第二实施例做出的第三实施例的结构图。

注意，附图是示意性的，并非按比例绘制。相同的附图标记用于不同的附图中相同或相似的功能部件。特别的，间隙（8）在不同的地方使用了相同的附图标记，但并不代表这些地方都具有相同的大小和/或形状。

具体实施方式

现参考附图纯粹通过实施例方式描述本发明的实施例，其中：

图1显示根据本发明作出的第一实施例的纵向剖面，所述栅极（4）位于真空腔体（9）内部，栅极（4）的一端靠近阴极（2），另外一端靠近阳极（3）。

图2显示根据本发明第二实施例的纵向剖面，真空三极管的外壳（1）由绝缘材料做成，栅极（4）的部分或大部分位于外壳（1）的中间夹层中，所述栅极（4）的一端向真空腔体（9）内延伸靠近阴极（2）并保持一定间隙（8），阳极（3）靠近位于外壳（1）内的栅极（4）同时保持一定间隙（8）。

图3显示根据本发明第二实施例作出的第三实施例的纵向剖面，具有两组或以上的栅极（4）-阳极（3）组，其中栅极（4）与栅极（4）之间、阳极（3）与阳极（3）之间没有电气连接。