нижнее белье для полных
მედიცინის კვლევები

   Велика Радянська Енциклопедія

Шотки ефект

   
 

Шотки ефект, зменшення роботи виходу електронів з твердих тіл під дією зовнішнього прискорюючого їх електричного поля. Ш. е.. проявляється у зростанні струму насичення термоелектронної емісії , у зменшенні енергії поверхневої іонізації (див. Іонна емісія ) і в зрушенні порога фотоелектронній емісії в сторону більших довжин хвиль l Ш. е.. виникає в полях Е, достатніх для розсмоктування просторів. заряду у поверхні емітера (Е ~ 10 -100 в? см ? 1 ), і существен до полів Е ~ 10 6 в. см ? 1 . При Е > 10 7 в? см ? 1 починає переважати просочування електронів крізь потенційний бар'єр на кордоні тіла ( тунельна емісія ).

Класична теорія Ш. е.. для металів створена німецьким вченим В. Шотки (1914). Через велику електропровідності металу силові лінії електричного поля перпендикулярні його поверхні. Тому електрон із зарядом - е, що знаходиться на відстані х > а (а - міжатомна відстань) від поверхні, взаємодіє з нею так, як якби він індукував в металі на глибині х своє "електричне зображення", тобто заряд + е. Сила їх тяжіння:

(1)

(e o - діелектрична проникність вакууму), потенціал цієї сили (j е.. та. = - е / 16pe о х. Зовнішнє електричне поле зменшує j е.. та. на величину Е. х (див. рис. ); на межі метал - вакуум з'являється потенційний бар'єр з вершиною при х = х м = . При E ?? 5 . 10 6в. см ? 1 xm ? ? 8A. Зменшення роботи виходу F за рахунок дії поля одно: , наприклад при Е = 10 5в. см ? 1 DF = 0,12 ев и хм = 60 A. В результаті Ш. е.. j експоненціально зростає від jo до , де к - Больцмана постійна , а частотний поріг фотоемісії ? зсувається на величину:

. (2)

У випадку, коли еміттіруєт поверхня неоднорідна і на ній є "плями" з різною роботою виходу, над її поверхнею виникає електричне поле "плям". Це поле гальмує електрони, що вилітають з ділянок катода з меншою, ніж у сусідніх, роботою виходу. Зовнішнє електричне поле складається з полем плям і, зростаючи, усуває гальмівну дію останнього. Внаслідок цього емісійний струм з неоднорідного емітера зростає при збільшенні E швидше, ніж у випадку однорідного емітера (аномальний Ш. е..).

Вплив електричного поля на емісію електронів з напівпровідників біліше складно. Електричне поле проникає в них на велику глибину (від сотень до десятків тисяч атомних шарів). Тому заряд, індукований еміттірованних електроном, розташований не на поверхні, а в шарі товщиною порядку радіусу екранування rэ. Для х> r э справедлива формула (1), але для полів Е у багато разів менших, ніж у металів ( Е ~ 10 2- 10 4 в / см ). Крім того, зовнішнє електричне поле, проникаючи в напівпровідник, викликає в ньому перерозподіл зарядів, що призводить до додаткового зменшення роботи виходу. Зазвичай, проте, на поверхні напівпровідників є поверхневі електронні стани. При достатній їх щільності (~ 10 13 см ? 2 ) знаходяться в них електрони екранують зовнішнє поле. У цьому випадку (якщо заповнення і спустошення поверхневих станів під дією поля вилітає електрона відбувається досить швидко) Ш. е.. такий же, як і в металах. Ш. е.. має місце і при протіканні струму через контакт метал - напівпровідник (див. Шотки бар'єр , Шотки діод ).

© Літ.: Schottky W., "Physikalische Zeitschrift", 1914, Bd 15, S. 872; Добрецов Л. Н., Гомоюнова М. В., Емісійна електроніка, М., 1966; Ненакаліваемие катоди, М., 1974.

© Т. М. Ліфшиц.





Виберіть першу букву в назві статті:

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 ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  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 ы э ю я
 


 
енциклопедія  біляші  морс  шашлик  качка