提高发射均匀性和稳定性的常用方法是增加串联电阻,其作用为:

   (1)限流作用,当个别 T008G79E81发射体发射过大时,由于电阻的分压作用使电流受限,从而均衡了各发射体的发射能力。

   (2)当个别发射微尖与栅极发射短路时,电阻承受了电压降,其他微尖仍能正常工作。由于微尖数量极大,个别微尖的损失影响不大。如果没有串联电阻,整个发射阵列就会失效。

   场发射阵列限流电阻层的结构有以下几种:

   1.纵向串联电阻结构

   由于电阻层位于所有微尖下,要产生较大的压降,就需把电阻层做得较厚,但这是有限的。因此,个别发射体发射电流过大或与栅极短路时,易造成电阻层击穿,失去抑制作用。

   2.横向串联电阻结构

   与纵向串连电阻结构相比,该结构的耐击穿能力和限流能力大大提高,其缺点是中间部分的微尖阴栅极间电压降比外侧的低,因此发射也小。在极端情况下,外侧微尖发射过大,甚至烧毁,而中间部分的微尖发射仍然很小,因此限制了`总的发射电流。

   3.网格状串联电阻结构

   网格状电阻层把阴极分成网格状阴极,在每个网格中央加上一个金属岛电极作为等势体。电流经横向电阻渡越到金属岛上,各微尖在金属岛上均匀发射,横向电阻承受较大的压降而纵向电阻起到均匀电流的作用,这样以较薄的电阻层就起到均匀发射电流的作用,提高了发射的一致性。

   4.分布式横向串联电阻结构

   网格状串联电阻结构的缺点是,当等位体薄膜上的任何一个微尖发生短路击穿时,该等位体薄膜上的所有微尖都失效。改进措施是使每个像素都包含多个这样的单元,即使个别单元失效,对该像素影响也有限,分布式横向串联电阻结构即可实现这一目的。