本发明提供适于用在带电粒子设备中的电子源，在该电子源中，可从受到电势、热激励和光子激励中的至少一个的电极提取电子束，由此至少部分电极包括量化为分立能级的传导带的半导体材料。这种电子源具有相对低的能量扩展度，通常比冷场致发射枪(CFEG)的能量扩展度小得多。所述半导体材料可例如包括半导体毫微线。用于这种毫微线的适当半导体材料的实例包括InAs和GaInAs。