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: Geen


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