Вакуумная и плазменная электроника. Светцов В.И. - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГХТУ | Иваново

Составители: 

Рубрика: 

8
ϕ−
=
kT
e
expАTj
2/1
(1.15)
Таким образом, значение показателя степени при температуре в
предэкспоненциальном множителе зависит от выбора модели эмиттера.
Величина работы выхода электронов из металла зависит от
температуры. Эта зависимость связана с влиянием температуры на энергию
уровня Ферми. При увеличении температуры концентрация электронов в
металле, а, следовательно, и энергия уровня Ферми, уменьшаются, а работа
выхода электронов из металла как разность полного потенциального барьера
и энергии уровня Ферми возрастает:
ϕ = ϕ
о
+ αТ (1.16)
Температурный коэффициент работы выхода α составляет для
большинства металлов (6-7)⋅10
-5
эВ/град.
В электронных приборах возле катода обычно создается внешнее
электрическое поле, наличие которого приводит к уменьшению
потенциального барьера на границе металл - вакуум, то есть работы выхода
электронов из металла уменьшается (эффект Шоттки). Энергетическая схема
потенциального барьера на границе металл - вакуум при наличии вешнего
поля приведена на рис 1.2.
Рис 1.2. Энергетическая схема потенциального барьера на границе металл -
вакуум при наличии внешнего поля
Уменьшение работы выхода связано с тем, что отпадает работа против
сил зеркального отображения справа от максимума и само поле совершает
положительную работу:
E
e
2/1x,
x4
e
eEF
m
2
2
m
=== (1.17)
где Е - напряженность электрического поля.
х
m
- координата максимума на рис. 1.2.
E
∆ϕ
F
E
                          − eϕ 
          j = АT1 / 2 exp                                      (1.15)
                          kT 
     Таким образом, значение показателя степени при температуре в
предэкспоненциальном множителе зависит от выбора модели эмиттера.
     Величина работы выхода электронов из металла зависит от
температуры. Эта зависимость связана с влиянием температуры на энергию
уровня Ферми. При увеличении температуры концентрация электронов в
металле, а, следовательно, и энергия уровня Ферми, уменьшаются, а работа
выхода электронов из металла как разность полного потенциального барьера
и энергии уровня Ферми возрастает:
     ϕ = ϕо + αТ                                                  (1.16)
     Температурный коэффициент работы выхода α составляет для
большинства металлов (6-7)⋅10-5 эВ/град.
      В электронных приборах возле катода обычно создается внешнее
электрическое поле, наличие которого приводит к уменьшению
потенциального барьера на границе металл - вакуум, то есть работы выхода
электронов из металла уменьшается (эффект Шоттки). Энергетическая схема
потенциального барьера на границе металл - вакуум при наличии вешнего
поля приведена на рис 1.2.

                                                     ∆ϕ


                                                       E

                                          E    F




Рис 1.2. Энергетическая схема потенциального барьера на границе металл -
                    вакуум при наличии внешнего поля

    Уменьшение работы выхода связано с тем, что отпадает работа против
сил зеркального отображения справа от максимума и само поле совершает
положительную работу:
                     e2               e
           F = eE =      , xm = 1 / 2                           (1.17)
                    4x 2              E
                         m
где   Е - напряженность электрического поля.
      хm - координата максимума на рис. 1.2.


                                    8

Страницы