El efecto Schottky o emisión termoiónica mejorada por campo es un fenómeno en la física de la materia condensada que lleva el nombre de Walter H. Schottky . En los dispositivos de emisión de electrones, especialmente los cañones de electrones , el emisor de electrones termoiónico tendrá una polarización negativa en relación con su entorno. Esto crea un campo eléctrico de magnitud F en la superficie del emisor. Sin el campo, la barrera de superficie vista por un electrón de nivel de Fermi que escapa tiene una altura W igual a la función de trabajo local. El campo eléctrico reduce la barrera superficial en una cantidad Δ Wy aumenta la corriente de emisión. Puede modelarse mediante una simple modificación de la ecuación de Richardson , reemplazando W por ( W - Δ W ). Esto da la ecuación [1] [2]
![Schottky-effekt.png](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/f/f9/Schottky-effekt.png/220px-Schottky-effekt.png)
donde J es la densidad de corriente de emisión , T es la temperatura del metal, W es la función de trabajo del metal, k es la constante de Boltzmann , q e es la carga elemental , ε 0 es la permitividad del vacío y A G es la producto de una constante universal A 0 multiplicado por un factor de corrección específico del material λ R que suele ser del orden de 0,5.
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La emisión de electrones que tiene lugar en el régimen de campo y temperatura donde se aplica esta ecuación modificada se denomina a menudo emisión de Schottky . Esta ecuación es relativamente precisa para intensidades de campo eléctrico inferiores a aproximadamente 10 8 V m −1 . Para intensidades de campo eléctrico superiores a 10 8 V m −1 , el llamado túnel de Fowler-Nordheim (FN) comienza a aportar una corriente de emisión significativa. En este régimen, los efectos combinados de la emisión termoiónica y de campo mejorada de campo se pueden modelar mediante la ecuación de Murphy-Good para la emisión de campo térmico (TF). [3] En campos aún más altos, la tunelización FN se convierte en el mecanismo de emisión de electrones dominante, y el emisor opera en el llamado régimen de "emisión de electrones de campo frío (CFE)" .
La emisión termoiónica también se puede mejorar mediante la interacción con otras formas de excitación, como la luz. [4] Por ejemplo, los vapores de C excitados en los convertidores termoiónicos forman grupos de materia de Cs- Rydberg que producen una disminución de la función de trabajo de emisión del colector de 1,5 eV a 1,0–0,7 eV. Debido a la naturaleza duradera de la materia Rydberg, esta función de trabajo bajo permanece baja, lo que esencialmente aumenta la eficiencia del convertidor de baja temperatura. [5]
Referencias
- ^ Kiziroglou, YO; Li, X .; Zhukov, AA; De Groot, PAJ; De Groot, CH (2008). "Emisión de campo termoiónico en barreras de Ni-Si Schottky electrodepositadas" (PDF) . Electrónica de estado sólido . 52 (7): 1032–1038. Código bibliográfico : 2008SSEle..52.1032K . doi : 10.1016 / j.sse.2008.03.002 .
- ^ Orloff, J. (2008). "Emisión Schottky" . Manual de óptica de partículas cargadas (2ª ed.). Prensa CRC . págs. 5-6. ISBN 978-1-4200-4554-3.
- ^ Murphy, EL; Bueno, GH (1956). "Emisión termoiónica, emisión de campo y la región de transición". Revisión física . 102 (6): 1464-1473. Código Bibliográfico : 1956PhRv..102.1464M . doi : 10.1103 / PhysRev.102.1464 .
- ^ Mal'Shukov, AG; Chao, KA (2001). "Refrigeración opto-termoiónica en heteroestructuras de semiconductores". Cartas de revisión física . 86 (24): 5570–5573. Código Bibliográfico : 2001PhRvL..86.5570M . doi : 10.1103 / PhysRevLett.86.5570 . PMID 11415303 .
- ^ Svensson, R .; Holmlid, L. (1992). "Superficies de función de trabajo muy baja de estados excitados condensados: materia Rydber de cesio". Ciencia de superficies . 269/270: 695–699. Código Bibliográfico : 1992SurSc.269..695S . doi : 10.1016 / 0039-6028 (92) 91335-9 .