Физический энциклопедический словарь - шотки эффект
Шотки эффект
855
фэи= e2/160x. (1)
Внеш. электрич. поле Е уменьшает эту энергию на величину еЕх. Ход потенц. энергии эл-на вблизи поверхности принимает вид (рис.):
Ф=(-е2/160х-eЕх), (2)
и потенц. порог на границе металла превращается в потенц. барьер с вершиной при x=xм= (е/160E)1/2. При Е 5•106В•см-1 xм8Å(а~ЗÅ).
Ход потенц. энергии эл-на вблизи границы металл — вакуум при отсутствии внеш. поля (Фэи ) и при наличии электрич. поля Е, ускоряющего эл-ны (Ф): Ф— уменьшение потенц. барьера под действием поля; х — расстояние до поверхности металла; ξF — энергия Ферми металла (штриховкой показаны заполненные электронные состояния в металле); Ф0— работа выхода металла при отсутствии внеш. поля;xм — расстояние от вершины потенц. барьера до поверхности металла при наличии внеш. поля.
Уменьшение работы выхода за счёт действия электрич. поля равно: Ф=е(еE/40)1/2. В результате Ш. э. термоэлектронный ток j в режиме насыщения возрастает по закону: j=j0ехр(е3Е/40k2Т2)1/2, а частотный порог фотоэмиссии ћ0 сдвигается на величину (ћ0)=Ф.
В случае, когда эмитирующая поверхность неоднородна и на ней имеются «пятна» с разл. работой выхода, над её поверхностью возникает электрич. поле пятен. Это поле тормозит эл-ны, вылетающие из участков катода с меньшей, чем у соседних, работой выхода. Внеш. электрич. поле складывается с полем пятен и, возрастая, устраняет тормозящее действие последнего. Вследствие этого эмиссионный ток из неоднородного эмиттера растёт при увеличении Е быстрее, чем в случае однородного эмиттера (аномальный Ш. э.).
Влияние электрич. поля на эмиссию эл-нов из полупроводников более сложно. Электрич. поле проникает в них на большую глубину (от сотен до десятков тысяч ат. слоев). Поэтому заряд, индуцированный эмитированным эл-ном, расположен не на поверхности, а в слое толщиной порядка дебаевского радиуса экранирования rэ. Для х>rэ применима ф-ла (1), но лишь для полей во много раз меньших, чем у металлов (Е102—104В•см).
Кроме того, поле, проникая в ПП, вызывает в нём перераспределение зарядов, что приводит к дополнит. уменьшению работы выхода. Обычно, однако, на поверхности ПП имеются электронные поверхностные состояния. При достаточной их плотности (~1013 см-2) находящиеся в них эл-ны экранируют внеш. поле. В этом случае, если заполнение и опустошение поверхностных состояний под действием поля вылетающего эл-на происходит достаточно быстро, то Ш. э. такой же, как и в металлах. Ш. э. рассматривается и при протекании тока через контакт металл —ПП (см. Шотки барьер).
• 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, А. Я. Шульман.
Вопрос-ответ:
Похожие слова
Самые популярные термины
1 | 1388 | |
2 | 1053 | |
3 | 998 | |
4 | 946 | |
5 | 928 | |
6 | 833 | |
7 | 806 | |
8 | 804 | |
9 | 720 | |
10 | 713 | |
11 | 692 | |
12 | 640 | |
13 | 629 | |
14 | 620 | |
15 | 534 | |
16 | 527 | |
17 | 520 | |
18 | 505 | |
19 | 486 | |
20 | 482 |