Шотки эффект

Большая Советская Энциклопедия. Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии, очерки, аннотации, описания.


А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я 1 2 3 4 8 A L M P S T X
ША ШВ ШЕ ШЁ ШИ ШК ШЛ ШМ ШН ШО ШП ШР ШТ ШУ ШХ ШЫ ШЭ ШЮ ШЯ
ШОВ
ШОГ
ШОИ
ШОЙ
ШОК
ШОЛ
ШОМ
ШОН
ШОП
ШОР
ШОС
ШОТ
ШОУ
ШОШ

Шотки эффект, уменьшение работы выхода электронов из твёрдых тел под действием внешнего ускоряющего их электрического поля. Шотки эффект проявляется в росте тока насыщения термоэлектронной эмиссии, в уменьшении энергии поверхностной ионизации (см. Ионная эмиссия) и в сдвиге порога фотоэлектронной эмиссии в сторону больших длин волн l Шотки эффект возникает в полях Е, достаточных для рассасывания пространств. заряда у поверхности эмиттера (Е ~ 10 —100 в×см¾1), и существен до полей Е ~ 106 в. см¾1. При Е > 107в×см¾1 начинает преобладать просачивание электронов сквозь потенциальный барьер на границе тела (туннельная эмиссия).

Ф э.и. — потенциальная энергия электрона в поле силы электрического изображения; еЕх — потенциальная энергия электрона во внешнем электрическом поле; Ф — потенциальная энергия электрона вблизи поверхности металла а присутствии внешнего электрического поля: Ф<sub>м</sub> — работа выхода металла; <span style='font-family:Arial'>∆</span>Ф — уменьшение работы выхода под действием внешнего электрического поля; Е<sub>F</sub> — уровень Ферми в металле; х<sub>м</sub> — расстояние от вершины потенциального барьера до поверхности металла; штриховкой показаны заполненные электронные состояния в металле. Шотки эффект.

Ф э.и. — потенциальная энергия электрона в поле силы электрического изображения; еЕх — потенциальная энергия электрона во внешнем электрическом поле; Ф — потенциальная энергия электрона вблизи поверхности металла а присутствии внешнего электрического поля: Фм — работа выхода металла; Ф — уменьшение работы выхода под действием внешнего электрического поля; ЕF — уровень Ферми в металле; хм — расстояние от вершины потенциального барьера до поверхности металла; штриховкой показаны заполненные электронные состояния в металле.

Классическая теория Шотки эффект для металлов создана немецким учёным В. Шотки (1914). Из-за большой электропроводности металла силовые линии электрического поля перпендикулярны его поверхности. Поэтому электрон с зарядом —е, находящийся на расстоянии х > а (а — межатомное расстояние) от поверхности, взаимодействует с ней так, как если бы он индуцировал в металле на глубине х своё «электрическое изображение», т. е. заряд +е. Сила их притяжения:

   (1)

  (eoдиэлектрическая проницаемость вакуума), потенциал этой силы (jэ. и. = —е/16peох. Внешнее электрическое поле уменьшает jэ. и. на величину Е. х (см. рис.); на границе металл — вакуум появляется потенциальный барьер с вершиной при х = хм =. При E£  5.106в. см¾1 xm  ³ 8Å. Уменьшение работы выхода F за счёт действия поля равно: , например при Е = 105в. см¾1 DF = 0,12 эв и хм=60 Å. В результате Шотки эффект j экспоненциально возрастает от jo до , где к — Больцмана постоянная, а частотный порог фотоэмиссии  сдвигается на величину:

. (2)

  В случае, когда эмиттирующая поверхность неоднородна и на ней имеются «пятна» с различной работой выхода, над её поверхностью возникает электрическое поле «пятен». Это поле тормозит электроны, вылетающие из участков катода с меньшей, чем у соседних, работой выхода. Внешнее электрическое поле складывается с полем пятен и, возрастая, устраняет тормозящее действие последнего. Вследствие этого эмиссионный ток из неоднородного эмиттера растет при увеличении E быстрее, чем в случае однородного эмиттера (аномальный Шотки эффект).

  Влияние электрического поля на эмиссию электронов из полупроводников белее сложно. Электрическое поле проникает в них на большую глубину (от сотен до десятков тысяч атомных слоев). Поэтому заряд, индуцированный эмиттированным электроном, расположен не на поверхности, а в слое толщиной порядка радиуса экранирования rэ. Для х > rэ справедлива формула (1), но для полей Е во много раз меньших, чем у металлов (Е~102—104 в/см). Кроме того, внешнее электрическое поле, проникая в полупроводник, вызывает в нём перераспределение зарядов, что приводит к дополнительному уменьшению работы выхода. Обычно, однако, на поверхности полупроводников имеются поверхностные электронные состояния. При достаточной их плотности (~1013см¾2) находящиеся в них электроны экранируют внешнее поле. В этом случае (если заполнение и опустошение поверхностных состояний под действием поля вылетающего электрона происходит достаточно быстро) Шотки эффект такой же, как и в металлах. Шотки эффект имеет место и при протекании тока через контакт металл — полупроводник (см. Шотки барьер,Шотки диод).

 

  Лит.: Schottky W., «Physikalische Zeitschrift», 1914, Bd 15, S. 872; Добрецов Л. Н., Гомоюнова М. В., Эмиссионная электроника, М., 1966; Ненакаливаемые катоды, М., 1974.

  Т. М. Лифшиц.

 

Так же Вы можете узнать о...


Передаточная надпись, надпись, производимая на некоторых видах ценных бумаг (например, на векселях, чеках) для передачи прав требования по ним.
Порфировая структура, строение горных пород, при котором более или менее крупные, правильно огранённые кристаллы (вкрапленники) погружены в общую тонкозернистую массу породы, называются основной массой.
Раса (у человека) Раса, см. Расы человека.
Самори Туре Самори (Samory) Туре (около 1830, Сананкоре, Верхняя Гвинея, — 2.
Скосари, жуки рода Otiorrhynchus семейства долгоносиков.
Стратфорд-он-Эйвон (Stratford-on-Avon), город в Великобритании, в графстве Уорикшир, близ Бирмингема, на р.
Тимур, Тамерлан, ленг («-хромец») (1336, с.
Ураган (франц. ouragan, от исп. huracan; слово заимствовано из языка карибских индейцев), ветер разрушительной силы и значительной продолжительности, скорость которого свыше 30 м/сек (по Бофорта шкале 12 баллов).
Хазнадар Мухаммад аш-Шадли (1881—1954), арабский поэт (Тунис).
Черепахи (Testudinata), подкласс пресмыкающихся.
Экономическая и социальная комиссия ООН для Азии и Тихого океана (ЭСКАТО), региональный орган; создан в 1947 Экономическим и социальным советом ООН.