Schottky hatása a fémek és félvezetők - automatizált online rendszer kialakulásának alapjait
elektron telítési áram növeli a szilárd hatása alatt a külső elektromos mező csökkenése miatt az elektron kilépési munkáját a szilárd test
A hatás növelése az elektron telítési áram a szilárd anyagot (a katód) hatása alatt a külső elektromos mező miatt a gyorsuló csökkentve az elektron kilépési munkáját a szilárd.
A Schottky-hatás abban nyilvánul meg, növekedési elektronemisszióra aktuális szaturációs üzemmódban, csökkenti a felületi energiát ionizációs és nyíró küszöbérték fotoelektron emisszió a magasabb hullámhosszak felé.
A Schottky-hatás lép fel az elektromos mezők EA elegendően nagy szopogatós a tértöltés a felületén az emitter (E
10-100 V · cm-1), és lényeges a mezők E
Október 6 V · cm-1. akkor kezdi uralni a szivárgás a elektronok révén potenciális alkotott gáton át a határ a test (téremissziós). Kifejtse a Schottky hatás elegendő ahhoz, hogy a ható erők az elektronokat, közel a fémfelület, mivel a távolság x> egy (a - atomközi távolsági), ha az lehetséges, hogy elkerülje a atomi szerkezetének a felület.
Mivel a nagyobb vezetőképességű fémből ekvipotenciális felületén, az elektromos mező vonalak merőleges. Ezért, az elektron töltés - e. Egy x távolságban a felületet, hogy kölcsönhatásba lépnek vele, mintha indukáltuk a fém mélységben - x a „elektromos kép”, azaz díjat + e.
Erejét a vonzás:
F = e 2/16 0 o · e · x 2,
ahol e 0 - dielektromos állandója.
energia az elektron területén ez az erő:
P n = - e 2/16 0 p · E · x. (1)
A külső elektromos mező E csökken az összeg ennek az energiának Eex. Proceedings elektron potenciális energia a felszín közelében formájában:
F = (- e 2/16 0 o · e · X - EEx), (2)
és a potenciál a fém határán küszöbérték válik egy potenciális akadályt a csúcspontot
X = X m = (E / 16 0 o · e · E) 1/2.
Amikor az E J 5 × 10 6 V · cm -1 x m i 8A (a
Proceedings elektron potenciális energia közel a fém-vákuum határ hiányában egy külső mező
D F - redukciós potenciál barrier hatása alatt a területen;
x - távolság a fémfelülethez;
e F - a Fermi energia a fém (vonalkázott tartomány jelöli töltött elektron állapotok a fém);
F 0 - kilépési munkáját a fém hiányában egy külső területen;
X m - távolság a tetején a potenciális akadályt a fémfelülethez jelenlétében egy külső területen.
Csökkentve a kilépési munka hatása miatt az elektromos mező:
F D = E (E · E / 4 p · e 0) 1/2.
Ennek eredményeként, a Schottky-effektus termoionos jelenlegi j telítettség növekszik a törvény szerint:
j = j 0 · exp (E 3 · E / 4 p · e 0 · K 2 · T 2) 1/2,
egy frekvencia küszöbérték fotoemissziós w 0 mértékével eltolt D (w 0) = D F.
Abban az esetben, ha a kibocsátó felület nem egyenletes, és vannak olyan „foltok” különböző kilépési munka, a felszínén, egy elektromos mező helyeken. Ez a mező gátolja emittált elektronok a katód részek kisebb, mint a szomszédos kilépési munka. Egy külső elektromos mező alakul ki a területen foltok és növekszik, és megszünteti a gátló hatás az utóbbi. Következésképpen, az emissziós áram inhomogén emitter E növekszik gyorsabban növekszik, mint abban az esetben a homogén emitter (anomális a Schottky-hatás).
Hatása az elektromos mező nehezebb az elektronok emisszióját a félvezető. Az elektromos mező behatol őket nagy mélységben (a több száz vagy több tízezer atomi réteg). Ezért a töltés által kiváltott az emittált elektronok, nem található a felszínen, és a réteg vastagsága a sorrendben a Debye szűrés r sugár e.
Az x> r e alkalmazni az (1), de csak a mezők többször kisebb, mint a fémek (E J február 10-10 4 V · cm-1). Továbbá, a mező behatol a félvezető, ami a újraelosztása díjak ott, ami egy további csökkenését a kilépési munka. Általában azonban a félvezető felület elektromos felületi állapotok. A megfelelő sűrűség (
Október 13 cm -2) vannak azok elektronok pajzs külső területen.
Ebben az esetben, ha a töltelék és a kiürítés a felület Államokban a mező kibocsátott elektron elég gyors, a Schottky hatás ugyanaz, mint a fémek. Schottky hatás látható, és amikor áram folyik keresztül a fém-félvezető érintkező. A hatás valósul formájában úgynevezett Schottky, potenciálgát képződött félvezető érintkező rétegben, szomszédos a fém.
Schottky hatás tanulmányozására használható elektromos tulajdonságait szilárd felületeken.