2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Туннелирование через потенциальный барьер
Сообщение06.11.2012, 23:08 


13/05/11
49
В общем стоит задача посчитать ток автоэлектронной эмиссии. Есть катод из полупроводника (Кремний), надо посчитать эмиссионный ток.

Есть теория Фаулера-Нордгейма, описывающая автоэмиссию в металле. Как переложить её на полупроводник?

Проблема в том что в металлах энергии отсчитываются от нулевого уровня, который называют "уровнем вакуума", как соотносится он с зонами проводимости и валентной зоной в полупроводнике, с уровнем Ферми?

В общем вопрос как изменяется потенциальный барьер относительно металла? (В металле $V(x) = - 
k \frac{e^2}{\epsilon 4 x} - e E x$ ).

 Профиль  
                  
 
 Re: Туннелирование через потенциальный барьер
Сообщение07.11.2012, 19:57 
Аватара пользователя


16/07/10
141
Украина/Харьков
Да по идее, в полупроводнике будет сильная зависимость от температуры. В металле вылетают электроны с энергией Ферми, как самые высокоэнергетичные, плюс в металле электроны вырождены - то есть от температуры слабо что зависит, распределение почти ступенька. В полупроводнике уровень Ферми лежит посредине не сильно широкой запрещенной зоны, и ее ширина сравнима с kT при разумных температурах, и электроны перепрыгивают запрещенную зону из-за термических флуктуаций, и уже в зоне проводимости распределены по Больцману, не вырожденно. Поэтому, опять таки, как мне кажется, вылетать из полупроводника будут электроны из "хвоста" больцмановского распределения. Я попробую изобразить картинку с зонами и уровнями Ферми и вакуума.

UPD: Размер размытия Ферми-ступеньки и Больцмановской экспоненты одинаков - kT, поэтому если в металле просто берется в качестве энергии электрона энергия Ферми, то в полупроводнике в качестве энергии электрона можно брать нижнюю энергию зоны проводимости (там электронов больше всего).

UPD2: Вот нарисовал убогую картинку, отражающую мое понимание вопроса. n(E) - функция распределения электронов по энергиям.
Изображение

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 2 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group