Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Електричні явища в контактах. Робота виходу електрона із металу. Контактна різниця потенціалів. Напівпровідникові діоди і тріоди. Термоелектричний струм»
Емісії електронів із металу перешкоджає потенційний бар'єр, утворений з електричних сил зображення. Зниження цього бар'єра в міру збільшення прикладеного зовнішнього електричного поля називається ефектом Шоткі. Розглянемо спочатку систему метал-вакуум. Мінімальна енергія, яку необхідно передати електрону на рівні Фермі щоб він покинув метал, називається роботою виходу qφm (φm вимірюється в Електронвольт). Для типових металів величина qφm коливається в районі 2-6 еВ і чутлива до забруднення поверхні. Електрон, який знаходиться в умовах вакууму на деякій відстані x від поверхні металу, індукує на поверхні позитивний заряд. Сила притягання між електроном та цим індукованим поверхневим зарядом рівна по величині силі притягання до ефективного позитивного заряду + q, який називають зарядом зображення. Ця сила, яка також називається силою зображення, дорівнює: де ε0-діелектрична проникність вакууму. Робота, яку потрібно здійснити щоб перемістити електрон з нескінченності в точку x, дорівнює: Ця робота відповідає потенційної енергії електрона на відстані x від поверхні. Залежність W (x), звичайно зображується на діаграмах прямою лінією. Якщо в системі є зовнішнє електричне поле E, то потенційна енергія електрона WP буде дорівнює сумі: Зниження бар'єру Шотткі Δφ і відстань xm, при якому величина потенціалу досягає максимуму, визначається за умови . Звідки знаходимо: см, В.
З цих рівнянь знаходимо значення зниження бар'єру і відстань: Δφ = 0,12 В, xm = 60 При E = 105 1/см і Δφ = 1,2 В, xm = 10 При E = 107 В / см. У результаті, сильне електричне поле викликає значне зниження бар'єру Шотткі. Внаслідок цього ефективна робота виходу з металу для термоелектронної емісії qφB зменшується. Значення (εs) може відрізнятися від статичної діелектрічной проникності напівпровідника. Це пов'язано з тим, що якщо час прольоту електрона від поверхні розділу метал-напівпровідник в точку xm (xm-точка, де потенційна енергія досягає свого максимального значення) менше часу діелектричної релаксації напівпровідника, то останній не встигає поляризуватися. Тому експериментальні значення діелектричної проникності можуть бути меншими статичної (низькочастотної) проникності. У кремнії ці величини практично співпадають між собою.
Ефективна діелектрична проникність для контакту золото-кремній визначена за результатами фотоелектричних вимірювань. На практиці маємо, що ефективна діелектрична проникність сил зображення знаходиться в діапазоні 11,5 - 12,5. При відстань xm змінюється від 10 до 50А в діапазоні змін електричного поля близько см. Якщо врахувати, що швидкість носіїв близько 107 см / с, їх час прольоту буде с. Виявляється, що діелектрична проникність, отримана при обліку сили зображення, близько до значень проникності (~ 12) для електромагнітного випромінювання відповідних частот (з довжиною хвилі 3-15 мкм). Оскільки діелектрична проникність кремнію практично постійна в діапазоні частот від нуля, що відповідає довжині хвилі λ = 1, у прольоту електрона через збіднений шар решітка встигає поляризуватися. Тому значення діелектричної проникності, отримані в фотоелектричних і оптичних дослідах, близькі один до одного. Германій та арсенід галію мають аналогічні частотні залежності діелектричної проникності. Тому можна припустити, що у разі цих напівпровідників значення діелектричної проникності, що визначає сили зображення, у вказаному вище інтервалі полів приблизно співпадає зі статичними значеннями. Ефект Шоткі використовується в напівпровідниковій техніці і реалізований в т. н. діодах Шотткі, що мають високі частотні характеристики.
Напівпровідниковий діод - напівпровідниковий прилад з одним електричним переходом і двома висновками (електродами). На відміну від інших типів діодів, принцип дії напівпровідникового грунтується на явищі pn-переходу. Площинні pn-переходи для напівпровідникових діодів отримують методом сплавлення, дифузії та епітаксії. Типи діодів за призначенням * Випрямні діоди призначені для перетворення змінного струму в постійний. * Імпульсні діоди мають малу тривалість перехідних процесів, призначені для застосування в імпульсних режимах роботи. * Детекторні діоди призначені для детектування сигналу * Змішувальні діоди призначені для перетворення високочастотних сигналів у в сигнал проміжної частоти.
* Перемикальних діоди призначені для застосування в пристроях управлінням рівнем надвисокочастотної потужності. * Параметричні * Обмежувальні * Помножувальні * Настроювальні * Генераторні ü Задачі. ü Самостійно розв’язати задачі: ü Питання самоконтролю: 1. Робота виходу електрона (визначення та формула) 2. Потенціал виходу. 3. Контактна різниця потенціалу. 4. Поняття напівпровідникового або кристалічного діода. Різновиди діодів такого типу(точковий та площинний діоди). 5. Вольт-амперна характеристика діода. Поняття струму насичення, прямого струму. 6. Однобічна провідність діода. 7. Коефіцієнт випрямлення діода. 8. Пробій п-р- переходу. 9. Поняття транзистора. Конструкція. Застосування. 10. Термоелектричний струм. Термоелектрорушійна сила. 11. Коефіцієнт термо-е.р.с. 12. Вимірювання різниці температур термопарою. 13. Приклади застосування явища виникнення термо- е.р.с. Література: Посібник №1. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики: У 3-х т. / За ред. І.М. Кучерука. - [2-е вид., випр.] - К.: Техніка, 2006. - 532 с. - Т.1: Механіка. Молекулярна фізика і термодинаміка Посібник №2. Кучерук Ї.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики: У 3-х т. / За пр. І.М. Кучерука. – [2-е вид., ипр..] — К.: Техніка, 2006. – 452 с. – Т.2: Електрика і магнетизм. Посібник № 3. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики: У 3-х т. / За ред. І.М. Кучерука. - [2-е вид., зипр.] -К.: Техніка, 2006. - 518 с. - Т.З: Оптика. Квантова фізика. Посібник №4. П.П. Чолпан Основи фізики: навч. Посібник: - К. Вища шк., 1995.- 488 с.: іл. Посібник №5. І.П. Гаркуша, І.Т. Горбачук, В.П. Курінний та ін.; за заг. ред. І.П. Гаркуші./Загальний курс фізики: Зб. Задач./ К.Техніка,2003.-560с. Л1.Том2, розділ4, §4.1,4.2,4.5,4.6,с.168-194 Л5. Розділ 7, §7.4,7.5, с. 319-322 Самостійна робота №26
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-10; просмотров: 584; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.221.208.183 (0.008 с.) |