Fältutsläpp

Autoelektronisk emission  är emission av elektroner genom att leda fasta och flytande kroppar under inverkan av ett externt elektriskt fält utan preliminär excitation av dessa elektroner, det vill säga utan ytterligare energiförbrukning, vilket är karakteristiskt för andra typer av elektronemission. Kärnan i fenomenet är tunnling av elektroner genom en potentialbarriär nära kroppens yta. Sådan tunnling blir möjlig på grund av den potentiella barriärens krökning när ett externt fält appliceras. I det här fallet uppträder ett område av rymden utanför kroppen, där elektronen kan existera med samma energi som den har medan den är i kroppen. Således beror autoelektronisk emission på vågegenskaperna hos elektroner [1] .

En sådan förklaring till fältutsläpp föreslogs först 1928 av Fowler och Nordheim . De var de första som fick en formel som beskriver förhållandet mellan den autoelektroniska strömtätheten j och den elektriska fältstyrkan E. Fowler-Nordheim-formeln är giltig för fältemissionsströmmar j≤10 8 A / cm 2 . Vid högre densiteter är funktionen j(E) nästan oberoende av metallens arbetsfunktion. Anledningen till denna effekt är uppkomsten av en rymdladdning nära emittern . Fältemissionsströmmen i detta fall bestäms av kraften av tre sekunders lag .

Under fältemission värms katoden upp på grund av skillnaden mellan medelenergin hos elektroner som närmar sig katodytan och medelenergin hos elektroner som lämnar potentialbarriären. Detta fenomen kallas Nottingham-effekten. [2]

Praktisk tillämpning

Anteckningar

  1. ↑ E. P. Sheshin Ytstruktur och fältemissionsegenskaper hos kolmaterial. - M .: MIPT Publishing House, 2001. - 288s. ISBN 5-89155-066-0
  2. ↑ Nottingham effekt - Encyclopedia of Physics artikel

Litteratur

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger