Физические основы микроэлектроники. Попов В.Ф. - 49 стр.

UptoLike

Составители: 

а)
б)
Рис. 44 Влияние внешнего поля на высоту и форму
потенциального барьера на границе металл вакуум при
эффекте Шоттки ( а ) и холодной эмиссии ( б )
10.5 Контактная разность потенциалов
Рассмотрим процессы, происходящие при сближении и контакте двух электронных проводников, например двух
металлов, энергетические схемы которых показаны на рис. 45, а.
В изолированном состоянии электронный газ в этих металлах характеризуется уровнями Ферми µ
1
и µ
2
.
Термодинамические работы выхода электронов равны χ
1
и χ
2
. Сблизим металлы до такого расстояния d, при котором
возможен эффективный обмен электронами путем термоэлектронной эмиссии или непосредственного перехода из одного
металла в другой. В начальный момент после установки контакта электронный газ второго металла не будет находится в
равновесии с электронным газом первого металла, так как уровень Ферми µ
1
располагается выше µ
2
. Наличие разности
уровней Ферми (µ
1
µ
2
) приводит к
а)
б)
Рис. 45 Возникновение контактной разности потенциалов
между двумя металлами
возникновению преимущественного перехода из первого металла во второй. При этом первый металл заряжается
положительно, а второй отрицательно. Появление этих зарядов вызывает смещение электрических уровней металлов. В
проводнике 1, заряженном положительно, все уровни опускаются вниз, а в металле 2, заряженном отрицательно, все уровни
поднимаются вверх относительно своих положений в незаряженном положении этих металлов. Это легко понять из
следующих простых рассуждений. Для перевода электрона, например, с нулевого уровня незаряженного металла на нулевой