emisie de electroni Krugosvet enciclopedie

ELECTRONIC DE EMISIE

ELECTRON EMISIE - emisia de electroni de către suprafața unui solid sau lichid. Electron mediu condensat lăsat într-un vid sau gaz, energia trebuie să fie furnizate, care se numește funcția de lucru. Dependența de electroni energia potențială a coordonatei la granița emițător și vidul (sau alt mediu) se numește o barieră potențială. Și trebuie să depășească un electron, lăsând emițător.

Poate menține emisiilor în două condiții. În primul rând - admisie pentru electroni de energie asigură depășirea barierei potențial sau crearea unui câmp extern puternic, bariera de potențial devine subțire, iar efectul de tunel devine important (emisia in camp) de electroni penetrare cuantice prin bariera de potențial, adică, emisie de electroni cu energie mai mică decât funcția de lucru. bombardează fotoni corp de transmisie a energiei duce la photoemission bombardament de electroni determină emisia de electroni secundar, ion - emisie ion-electron. Emisie pot fi cauzate de câmpurile interne - emisia de electroni la cald. Toate aceste mecanisme pot acționa în același timp (de exemplu - thermionic, fotoavtoemissiya).

A doua condiție - crearea unui câmp electric extern furnizarea de deviere a electronilor emiși din organism, în acest scop, în special, trebuie să atragă electroni la emițător, astfel încât să nu se percepe. Dacă câmpul extern, oferind o deviere a electronilor emiși este insuficientă pentru emisie în câmp, dar suficientă pentru a reduce bariera potențială a efectului Schottky devine vizibil - dependența de emisie a câmpului extern. În cazul în care suprafața emițătoare este neuniformă și are un „spot“ cu o funcție diferită de lucru pe suprafața acestuia un electric „pete de câmp“. Acest câmp inhibă electronii emiși din porțiunile de catod sunt mai mici decât funcția de lucru din vecinătate. Un câmp electric extern este format cu pete pe teren și crește și elimină efectul inhibitor al petelor. Prin urmare, curentul de emisie de emitorul crește câmpului neomogene cu creșterea mai rapidă decât în ​​cazul unui emițător omogen (efect Schottky aberant).

emisie termionică. La mijlocul secolului al 19-lea. era cunoscut faptul că, în imediata apropiere a aerului încălzit devine conductor solid de energie electrică, dar motivul pentru care acest fenomen rămâne neclar. Ca rezultat Yu.Elster G.Geytel efectuat experimente și a constatat că, atunci când o suprafață metalică ambientală incandescent presiune redusă capătă o sarcină pozitivă. Fluxul de curent incandescent vid între electrod și un electrod încărcat pozitiv a fost deschis T.Edisonom (1884) se explică prin emisia de electroni (particule încărcate negativ) Dzh.Tomsonom (1887), o teorie de emisie termionic dezvoltat O.Richardson (1902, uneori atribuită acestuia și deschiderea a efectului). conductivității unilaterala a fost găsit Dzh.Flemingom (1904, uneori atribuit Edison), deși nu a fost vid dioda destul și o compensare parțială a spațiului de încărcare. curent de emisie thermionic este determinată de temperatura catodului (adică energia de electroni) și funcția de lucru. Curentul maxim de emisie se determină prin raportul dintre funcția de lucru a temperaturii, se numește curentul de saturație. Temperatura catodului este limitată, la rândul său, prin evaporarea materialului catodic (adică o viață).

Fotoemisie - emisia de electroni de către solide și lichide sub influența radiațiilor electromagnetice (fotoni), cantitatea de electroni emiși este proporțională cu intensitatea radiației. Pentru fiecare substanță un prag - frecvența minimă (lungimea de undă maximă) a radiației de mai jos și care nu rezultă emisii, energia cinetică maximă a fotoelectronilor crește liniar cu frecvența radiației și nu depinde de intensitatea acesteia. Fotoemisie sensibil la suprafața de ieșire. Creșterea randamentului cuantic și prag de forfecare reach photoemission suprafață metalică acoperită de strat monoatomic atomii electropozitive Cs (cesiu) sau Rb (rubidiu), reducerea funcției de lucru pentru majoritatea metalelor 1,4-1,7 eV. Photoemission a fost deschis Gustav Hertz (1887), a constatat că iluminarea cu lumină ultravioletă electrozii eclator sub tensiune, facilitează defalcarea. Studii sistematice efectuate V.Galvaks, A.Rigi, A.G.Stoletov (1885) și a arătat că, în experiența cazului Hertz se reduce la eliberarea taxei atunci când este expusă la lumină. Că este electronii și lokazali F.Lenard Dzh.Tomson (1898).

Photoemission de semiconductori și dielectrici definit de absorbție puternică a radiației electromagnetice.

emisie de câmp (emisie în câmp, electrostatic emisia de tunel de emisii) - solide conductoare de emisie de electroni și lichide sub influența unui câmp electric extern de intensitate mare, a deschis R.Vud (1897) în studiul descărcării de vid. emisie în câmp se explică prin tunelul efect apare și fără costul energiei pentru excitarea electronilor necesari pentru alte tipuri de emisie de electroni. Când electronii emisie câmp depășească bariera de potențial, fără a trece peste ea datorită energiei cinetice a mișcării termice (ca emisia thermionic) și prin permeatie printr-o barieră tunel, și un câmp electric cu gât redus.

emisie de câmp depinde semnificativ de teren și funcția de lucru și depinde slab de temperatură. Screening-ul la temperatupax curent scăzut duce la încălzirea emitatorului, deoarece transporta electroni de energie care pleacă, în medie, mai mică decât energia Fermi cu creșterea de încălzire de temperatură se înlocuiește cu răcire - efect schimbări semna, trecând prin „inversiune de temperatură“, care corespunde distribuției simetrică în raport cu nivelul Fermi de electroni publicate pe total energiile. Proprietățile de emisie câmp semiconductoare asociate cu penetrarea câmpului electric la emițător, densitatea de electroni mai puțin și prezența stărilor de suprafață. Densitatea maximă a curentului care poate fi obținută în modul de emisie în câmp sunt restricționate prin încălzirea Joule curentului emițător care curge, și distrugerea emitorul de câmpul electric. În curenții de mod de emisie câmp obținut aproximativ 10 7 amperi / cm2 (pe suprafața emițător) în staționar și 10 septembrie A / cm2 într-un mod pulsatoriu. Când încercați să obțineți într-un mod staționar, un curent mai mare emițător este distrusă. În modul de impulsuri, atunci când încearcă să crească curentul emitor începe să funcționeze într-un alt mod, așa-numitul „modul de emisie exploziv“.

Puternica Dependența funcției de muncă a emisiei câmpului determină catozii instabilitate muncă. Funcția de lucru a suprafeței depinde de procesele care au loc la suprafață într-un vid înalt și influența insuficient de vid înalt: difuzia, migrare, reglaj de suprafață, sorbția gazelor reziduale. În cel mai folosit material - tungsten - gaze sorbente bune. Acest lucru a condus la numeroase încercări de a utiliza metal, gazele sorbente nu la fel de bune, de exemplu, reniu sau mai mult carbon pasiv având totuși o rezistență mare. A sugerat că carbon care acoperă o folie metalică. Pentru a reduce sorbție de gaz pe suprafață poate fi un mic emițător constantă câmp de încălzire sau de încălzire impulsuri periodice puternice pentru curățarea suprafețelor. În general, pentru o funcționare stabilă a autocathodes moderne vid cerut pentru o trei ordine de mărime mai mare decât cea necesară pentru catozii termoionici.