Шоттки эффект. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Шоттки эффект - рост электронного тока насыщения из твёрдого тела (катода) под действием внешнего ускоряющего электрич. поля вследствие уменьшения работы выхода электрона из твёрдого тела (рис.).

Распределение потенциала у поверхности металла при отсутствии (1) и наличии (2) внешнего ускоряющего электрического поля; F-полная работа выхода; z - расстояние от имитирующей поверхности.

При отсутствии электрич. поля распределение потенциала U у поверхности металла имеет форму гиперболы (кривая 1 на рис.), что связано с действием сил электрич. притяжения, называемых также силами зеркального изображения, поскольку, когда электрон покидает эмиттер, он индуцирует в твёрдом теле заряд, являющийся его зеркальным изображением. При наложении внешнего однородного электрич. поля напряжённостью E потенц. барьер приобретает вид кривой 2; в результате работа выхода уменьшается на

где е - заряд электрона; последнее выражение для металлов применимо лишь для E<10⁵В/см (когда начинается автоэлектронная эмиссия ).Если источником электронного тока служит накалённый катод, то за счёт Ш. э. сила тока возрастает от I₀ до

, где T-темп-pa катода; в случае фотокатода происходят сдвиг порога фотоэффекта в сторону больших длин волн и соответствующий рост фотоэлектронного тока при освещении катода.

При покрытии поверхности металла тонкой адсорбирующей плёнкой неоднородной структуры в характере Ш. э. возникают аномалии, связанные со сложным взаимодействием локальных электрич. полей между чистыми и покрытыми плёнкой участками поверхности. Вследствие этого зависимость (*) теряет силу, особенно в области полей E

10⁴ В/см (аномальный Ш. э.).

При создании электрич. поля у поверхности полупроводникового источника электронов Ш. э. приобретает значительно более сложный характер, чем в случае металла. Наряду с понижением внеш. потенц. барьера здесь наблюдается как частичное проникновение электрич. поля внутрь полупроводника на глубину, зависящую от концентрации свободных зарядов, так и его частичное экранирование слоем поверхностных зарядов. В результате электрич. поле, как правило, оказывает большее влияние на работу выхода электрона, а следовательно, и на силу электронного тока у полупроводников, чем у металлов.

На основе Ш. э. можно исследовать нек-рые электронные свойства поверхностей твёрдых тел.

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.