Jump to content

Эффект Шоттки

Эффект Шоттки или усиленная полем термоэлектронная эмиссия — явление в физике конденсированного состояния, названное в честь Уолтера Х. Шоттки . В устройствах электронной эмиссии, особенно в электронных пушках , термоэлектронный эмиттер электронов будет смещен отрицательно по отношению к окружающей среде. создается электрическое поле величиной F. При этом на поверхности эмиттера Без поля поверхностный барьер, видимый убегающим электроном с уровня Ферми, имеет высоту W, равную локальной работе выхода. Электрическое поле снижает поверхностный барьер на величину Δ W и увеличивает ток эмиссии. Его можно смоделировать простой модификацией уравнения Ричардсона , заменив W на ( W − Δ W ). Это дает уравнение [1] [2]

где J эмиссии — плотность тока , T — температура металла, W работа выхода металла, k постоянная Больцмана , q e элементарный заряд , ε 0 диэлектрическая проницаемость вакуума , а A G — произведение универсальной константы A 0, зависящий от материала умноженной на поправочный коэффициент λ R, , который обычно имеет порядок 0,5.

Источник электронов с эмиттером Шоттки электронного микроскопа

Эмиссия электронов, которая происходит в режиме поля и температуры, к которому применяется это модифицированное уравнение, часто называется эмиссией Шоттки . Это уравнение относительно точное для напряженностей электрического поля ниже примерно 10 8 V  m −1 . Для напряженности электрического поля выше 10 8 V m −1 , так называемое туннелирование Фаулера-Нордгейма (ФН) начинает вносить значительный вклад в ток эмиссии. В этом режиме комбинированные эффекты усиленной полем термоэлектроники и автоэмиссии можно смоделировать с помощью уравнения Мерфи – Гуда для термополевой (ТФ) эмиссии. [3] В еще более высоких полях туннелирование ФН становится доминирующим механизмом эмиссии электронов, и эмиттер работает в так называемом режиме «электронной эмиссии в холодном поле (CFE)» .

Термоэлектронная эмиссия также может быть усилена за счет взаимодействия с другими формами возбуждения, такими как свет. [4] Например, возбужденные пары Cs в термоэмиссионных преобразователях образуют кластеры Cs- ридберговского вещества , что приводит к уменьшению эмиссионной работы выхода коллектора с 1,5 эВ до 1,0–0,7 эВ. Из-за долгоживущей природы ридберговского вещества эта низкая работа выхода остается низкой, что существенно увеличивает эффективность низкотемпературного преобразователя. [5]

  1. ^ Кизироглу, Мэн; Ли, Х.; Жуков А.А.; Де Гроот, PAJ; Де Гроот, Швейцария (2008). «Термионная автоэлектронная эмиссия на электроосажденных барьерах Шоттки Ni-Si» (PDF) . Твердотельная электроника . 52 (7): 1032–1038. Бибкод : 2008SSEle..52.1032K . дои : 10.1016/j.sse.2008.03.002 .
  2. ^ Орлов, Дж. (2008). «Эмиссия Шоттки» . Справочник по оптике заряженных частиц (2-е изд.). ЦРК Пресс . стр. 5–6. ISBN  978-1-4200-4554-3 .
  3. ^ Мерфи, Эл.; Хорошо, Г.Х. (1956). «Термионная эмиссия, автоэмиссия и переходная область». Физический обзор . 102 (6): 1464–1473. Бибкод : 1956PhRv..102.1464M . дои : 10.1103/PhysRev.102.1464 .
  4. ^ Мальшуков, А.Г.; Чао, штат Калифорния (2001). «Оптотермионное охлаждение в полупроводниковых гетероструктурах». Письма о физических отзывах . 86 (24): 5570–5573. Бибкод : 2001PhRvL..86.5570M . doi : 10.1103/PhysRevLett.86.5570 . ПМИД   11415303 .
  5. ^ Свенссон, Р.; Холмлид, Л. (1992). «Поверхности с очень низкой работой выхода из конденсированных возбужденных состояний: ридберовское вещество цезия». Поверхностная наука . 269/270: 695–699. Бибкод : 1992SurSc.269..695S . дои : 10.1016/0039-6028(92)91335-9 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: a9512d81e3120182033f14432ae57701__1721459280
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/a9/01/a9512d81e3120182033f14432ae57701.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Schottky effect - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)