РАБОТА ВЫХОДА ЭЛЕКТРОНОВ

Энергия, которую необходимо затратить для удаления электрона из твёрдого или жидкого вещества в вакуум (в состояние с равной нулю кинетич. энергией). Зависимость потенц. энергии электрона в конденсир. среде от координат имеет вид потенц. ямы, крутые стенки которой - потенциальный барьер - располагаются у поверхности, занимая толщину от одного до неск. атомных слоев (в зависимости от электропроводности среды). Р. в. э. расходуется на преодоление этого потенц. барьера. Величина Р. в. э. зависит от кристаллографич. структуры поверхности, её хим. состава, дефектов структуры поверхности и мн. др. факторов; она может быть сильно изменена адсорбцией разл. атомов или молекул на поверхности тела. В результате Р. в, э. может быть существенно различной для разных граней одного и того же кристалла. 

Совр. теория качественно объясняет природу Р. в. э. Электронная теория твёрдых тел рассматривает Р. в. э. как разность между мин. энергией электрона в вакууме и Ферми уровнем. Для чистых металлов возрастание значений (усреднённых по граням кристалла) Р. в. э. приблизительно соответствует возрастанию первого потенциала ионизации, поэтому наименьшая Р. в. э. (ок. 2 эВ) присуща щелочным металлам, наибольшая (ок. 5 эВ) - металлам группы Рт. При достаточно низких температурах уровень Ферми в металлах совпадает с самым высоким заполненным энергетич. уровнем электронов, и Р. в. э. в этом случае имеет смысл наименьшей энергии, требуемой для удаления электрона в вакуум. В полупроводниках такой смысл Р. в. э. придавать нельзя из-за сильной зависимости степени заполнения поверхностных состояний и положения уровня Ферми &р от характера межатомных связей, концентрации примесей, температуры и т. д. Напр., в ПП с гомеополярными (ковалентными) межатомными связями (Се, 31 и т. п.) Р. в. э. практически не изменяется даже при сильном изменении 2Р в объёме кристалла (при изменении температуры или введении примесей): изменение йр вызывает такое изменение заполнения поверхностных состояний электронами, к-рое компенсирует изменение в ионных ПП плотность состояний на чистых поверхностях в области запрещённой зоны невелика и допускает изменение Р. в. э. с изменением положения уровня Ферми в объёме ПП (например, введением примесей).

Р. в. э.- одна из осн. характеристик поверхности, определяющих закономерности электронной эмиссии (термо-, авто-, фотоэлектронной) и др. видов взаимодействия атомных частиц с поверхностью тела (см., например, Поверхностная ионизация). Разность Р. в. э. двух электрически соединённых проводников определяет контактную разность потенциалов между ними. Знание Р. в. э. существенно при конструировании и эксплуатации ЭВП, создании полупроводниковых переходов, а также в таких, например, устройствах, как термоэлектронные преобразователи энергии. Осн сведения о Р. в. э. даёт эксперимент. Разработаны многочисл. методы определения Р. в. э., основанные на использовании эмиссионных и контактных явлений.

Copyright © 2002 - 2017 Ravnopravie.kharkov.ua. All Rights Reserved.