Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
ШОТТКИ ЭФФЕКТ

ШОТТКИ ЭФФЕКТ

ШОТТКИ ЭФФЕКТ - рост электронного тока насыщения из твёрдого тела (катода) под действием внешнего ускоряющего электрич. поля вследствие уменьшения работы выхода электрона из твёрдого тела (рис.).

Распределение потенциала у поверхности металла при отсутствии (1) и наличии (2) внешнего ускоряющего электрического поля; F-полная работа выхода; z - расстояние от имитирующей поверхности.

При отсутствии электрич. поля распределение потенциала U у поверхности металла имеет форму гиперболы (кривая 1 на рис.), что связано с действием сил электрич. притяжения, называемых также силами зеркального изображения, поскольку, когда электрон покидает эмиттер, он индуцирует в твёрдом теле заряд, являющийся его зеркальным изображением. При наложении внешнего однородного электрич. поля напряжённостью E потенц. барьер приобретает вид кривой 2; в результате работа выхода уменьшается на

где е - заряд электрона; последнее выражение для металлов применимо лишь для E<10⁵ В/см (когда начинается автоэлектронная эмиссия). Если источником электронного тока служит накалённый катод, то за счёт Ш. э. сила тока возрастает от I₀ до , где T- темп-pa катода; в случае фотокатода происходят сдвиг порога фотоэффекта в сторону больших длин волн и соответствующий рост фотоэлектронного тока при освещении катода.

При покрытии поверхности металла тонкой адсорбирующей плёнкой неоднородной структуры в характере Ш. э. возникают аномалии, связанные со сложным взаимодействием локальных электрич. полей между чистыми и покрытыми плёнкой участками поверхности. Вследствие этого зависимость (*) теряет силу, особенно в области полей E10⁴ В/см (аномальный Ш. э.).

При создании электрич. поля у поверхности полупроводникового источника электронов Ш. э. приобретает значительно более сложный характер, чем в случае металла. Наряду с понижением внеш. потенц. барьера здесь наблюдается как частичное проникновение электрич. поля внутрь полупроводника на глубину, зависящую от концентрации свободных зарядов, так и его частичное экранирование слоем поверхностных зарядов. В результате электрич. поле, как правило, оказывает большее влияние на работу выхода электрона, а следовательно, и на силу электронного тока у полупроводников, чем у металлов.

На основе Ш. э. можно исследовать нек-рые электронные свойства поверхностей твёрдых тел.