- •1.Потенц барьер на пов-ти. Работа выхода.
- •2.Термоэлектронная эмиссия и её законы.
- •3.Термоэлектронная эмиссия при наличии ускоряющего поля.
- •4.Электростатическая эмиссия.
- •5.Фотоэлектронная эмиссия и её законы.
- •6.Характеристики и параметры фотоэлектронной эмиссии.
- •7.Вторичная электронная эмиссия.
- •15. Статические параметры диодов.
- •19. Физические процессы в триоде.
- •14. Реальна вах двохэлектродных вакуумных систем и ее отличие от теоретической.
- •8.Характеристики катода.
- •Параметры катодов
- •Катоды из чистых металлов
- •Плёночные катоды
- •Полупроводниковые катоды.
- •9.Движение ел. В однородном эл. Поле
- •10. Движ. Эл. В неоднородном эл. Поле.
- •11. Движение электронов в магнитном поле
- •12.Влияние обемного заряда напрохождение тока в двух зл. Лампе.
- •23.Рабочие параметры триода.
- •24.Выбор рабочего режима триода.
- •20.Статические характеристики и параметры триода.
- •21.Токораспределение и закон 3/2 для трех электродных ламп.
- •22. Характеристики триода в рабочем режиме.
- •25 Экранирующая сетка в эл. Лампе.
- •26. Динатронный эффект в тетродах.
- •27.Лучевой тетрод
- •28.Пентод и его характеристики.
- •29. Устройство электронно--лучевой трубки.
- •30.Системы что фокусируют, и системы что отклоняют, элт.
- •31. Экраны элт
- •32. Кинескопы
- •33.Электронновакуумные и газонаполненные фотоэлементы.
- •34. Фотоэлектронный умножитель
- •35. Види електричного розряду в газі. Збудження і іонізація атомів газу.
- •36. Самостоятельный разряд в газе
- •38. Пролетный клистрон
- •39. Отражательный клистрон
- •40. Магнетрон
- •1.Потенц барьер на пов-ти. Работа выхода.
- •2.Термоэлектронная эмиссия и её законы.
- •1.Потенц барьер на пов-ти. Работа выхода.
- •2.Термоэлектронная эмиссия и её законы.
1.Потенц барьер на пов-ти. Работа выхода.
М
W
Электроны проводимости, т е свободно перемещающиеся по объёму металла не могут выйти за его пределы. Их выходу наружу препятствует эл поле, действующее в узкой области вблизи пов-ти металла, кот называется поверхностным потенциальным барьером. В физике твёрдого тела считается, что потенциал внутри кристалла одинаков во всём объёме , - потенциал кристаллич. решётки. Пов-ть металла можно рассматривать как верхний ионный слой решётки, погружённый в скопление эл-нов, часть из которых стремится вылететь из материала, но не обладая для этого достаточной энергией, возвращается назад.
Для упрощения вычисления потенциального барьера предложена следующая модель. Предполагается, что вблизи пов-ти металла существует облако эл-нов. Упрощая задачу, можно заменить это облако вместе с поверхностным ионным слоем двойным электрическим слоем, имеющим толщину порядка расстояния между ионами решётки. Когда эл-н покидает пов-ть металла, то он совершает работу против сил поля. У этой работы есть 2 составляющие: - работа, совершаемая эл-ном через двойной электрич. слой; - работа, совершаемая в области сил изображения. Общая работа выхода
, где - расстояниеот эл-на до пов-ти металла, - толщина двойного электрического слоя.
Потенциальный барьер имеет вид:
Известно, что при низких тем-рах єлектронная ємиссия падает до очень маліх значений. Для всех металлов полная работа віхода значительно больше, чем значение уровня Ферми. Кол-во ел-нов, способных преодолеть потенциальный барьер, очень маленькое.
Для пп . Для пп p-типа больше, чем для n-типа.
2.Термоэлектронная эмиссия и её законы.
При достаточно высокой тем-ре все ме испускают эл-ны. Кол-во эмитируемых эл-нов быстро растёт с ростом тем-ры. Это явление наз электронной эмиссией. Кол-во эл-нов, эмитируемых с единичной пов-ти металла определяется формулой
тогда ток, кот создают эти эл-ны
- формула Ричардсона-Дэшмена
Поскольку на пов-ти металла существует потенциальный барьер, то не все эл-ны смогут покинуть металл. Часть эл-нов отразится от этого барьера, поэтому в формулу вводится коэффициент меньше 1 для эл-нов, скорость которых удовлетворяет следующему соотношению
, т е кинетич энергия больше работы выхода, - составляющая скорости, перпендикулярная пов-ти металла. Этот коэффициент наз коэффициентом отражения - . Величи7а коэффициента отражения зависит от разности энергии и величины потенциального барьера, а также от его формы. Если потенциальный барьер имеет идеально прямоугольную форму, то в области 24002600 температур кол-во отражающихся эл-нов стремится к 75-80%. Изменение формы потенциального барьера уменьшает кол-во отражающихся эл-нов до 3-6%. Коэффициент прозрачности потенциального барьера .
Для реальной формы потенциального барьера, имеющего закругления в верхней и нижней части коэф прозрачности ещё выше, тогда как термоэлектронная эмиссия будет иметь вид
При уменьшении тем-ры в следствие изменения энергии и концентрации эл-нов происходит смещение уровня ферми. Тепловое расширение металла вызывает изменение постоянной кристаллической решётки, а следовательно возможно изменение величины полной работы выхода.
- эффективная работа выхода может зависеть от тем-ры. Тогда как термоэлектронная Эмиссия может быть заменена
тогда при изменении тем-ры от 0 до 2500к величина работы выхода изменяется на 0,15 эВ.
Эти формулы получены для случая вырожденного электронного газа, т е для металлов и вырожденных пп. В случае невырожденного электронного газа, т е для пп п-типа ток имеет вид
, где , - концентрация электронов в пп.