Физико-химические основы РЭС - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Контрольные вопросы
1.
Эффект Холла.
2.
Применение эффекта Холла
3.
Подвижность носителей заряда.
4.
Влияние температуры и дефектов кристаллов на подвижность носителей заряда.
5.
Постоянная Холла и её связь с параметрами носителей заряда.
6.
Эффективная масса носителей заряда. Понятие дырки.
Литература: [8, с. 265 – 270]; [9, с. 19 – 28].
Лабораторная работа 7
ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМОЭЛЕКТРОННОЙ ЭМИССИИ
Цель работы
: знакомство с методикой определения работы выхода электрона методом прямых Ри-
чардсона.
Приборы и принадлежности
: стабилизированный источник питания, трансформатор, амперметр,
вольтметр, осциллограф, электронная схема.
Методические указания
Электроны в кристалле находятся в потенциальной яме, выход из которой требует затраты энергии
(работы выхода) по преодолению силы, действующей на них со стороны кристалла.
Электрон, выходящий из металла и находящийся у его поверхности на расстоянии
х
, индуцирует в
металле заряд +
е
,
называемый электрическим изображением заряда –
е.
Он действует на вышедший
электрон так, как если бы был сосредоточен под поверхностью металла на глубине в точке, симметрич-
ной той, в которой находится электрон. Он притягивает электрон с силой, называемой силой электриче-
ского изображения
F
=
е
2
/ 16
x
2
, (7.1)
где
е –
заряд;
х –
расстояние электрона от поверхности.
При повышении температуры средняя энергия электронов возрастает, и часть из них выходит из
металла. Это явление получило название термоэлектронной эмиссии. Поместив вблизи нагретого ме-
талла проводник и создав между ним и металлом электрическое поле, отсасывающее электроны, можно
получить термоэлектронный ток
I
=
AT
2
ехр (–χ
0
/
kT
), (7.2)
где
А
–
постоянная Ричардсона; χ
0
–
работа выхода электрона;
k
–
постоянная Больцмана;
Т
–
темпера-
тура.
Постоянная Ричардсона связана с характеристиками электрона следующим образом
A
= 4
m
n
k
2
е
/
h
3
, (7.3)
где
m
n
– эффективная масса электрона;
k
–
постоянная Больцмана;
е
–
заряд электрона;
h
–
постоянная
Планка.
Логарифмируя выражение (7.2), получаем уравнение прямой линии, по наклону которой можно оп-
ределить работу выхода электронов. Эта прямая на оси In
I
отсекает отрезок, численно равный лога-
рифму постоянной Ричардсона.
На практике обычно производят измерения температурной зависимости тока насыщения диода

Страницы