Cén é an Tionchar Schottky?

Cén é an Tionchar Schottky?

Míniú ar an Tionchar Schottky

Is é an tionchar Schottky réidh le laghdú ar an gcuardaíocht atá de dhíth chun eileadóin a bhaint amach ó shuíomh fhréamha in aonaracht nuair a chuirtear réimse rithimtrach i bhfeidhm. Seo a spreagann taisce eileadóin ó mhaisigh te agus a bheith ag tionchar ar an gcúr thermiúil, ar an gcúrsa ionchúiseoireachta suímh, agus ar an gcigire fhotaitheic. Ainmníodh é tar éis Walter H. Schottky, is tábhachtach an tionchar seo do scuaimí eileadóin cosúil le scuaimí eileadóin.

Taisce Thermiúil

Chun an tionchar Schottky a thuiscint, ní mór dúinn a athbhreithniú ar thaisce thermiúil agus ar chúrsa oibre.

Is é an taisce thermiúil an taisce (scaoileadh) d'fhóirithintí carraig (ioniúcháin nó eileadóin) ó shuíomh máis mar gheall ar an gcumhacht téimeach atá tarsna air. I máis fréamha, is minic go bhfuil eileadóin amháin nó dhá eileadóin do gach atom atá saor chun bogadh ón atom sin go dtí an ceann eile bunaithe ar theoiric na banda. Is féidir leis na heileadóin seo éalú ón tsuíomh má tá cúrsa oibre ann atá ard leis an gcumhacht a bhaint amach as an máis.

Is é an cúrsa oibre an chuid is lú de chumhacht atá de dhíth chun eileadóin a bheith in ann éalú ó shuím máis mar gheall ar an gcumhacht téimeach. Tá sé seo ag athrú bunaithe ar an mháis, ar struchtúr chrístail, ar stád an tsuím, agus ar an timpeallacht. Cúrsa oibre íseal cuireann taisce eileadóin níos airde ar fáil.

Is é an nasc idir an gcúr saincheantar thermiúil J agus an témpaireacht T de mháis te an córas Richardson, is é seo coibhneasta matamaiticiúil leis an chothromóid Arrhenius:

áit a bhfuil W an cúrsa oibre den mháis, k an constant Boltzmann, AG an t-iarratas ar constant uileachán A0 luach corrach spéisialta λR a bhfuil ord 0.5 go hidirnáisiúnta.

Ról an Réimse Rithimtrach

Anois, is féidir linn a léiriú conas a bhfuil an réimse rithimtrach ag tionchar ar thaisce thermiúil agus ag cruthú an tionchair Schottky.

Nuair a chuirtear réimse rithimtrach i bhfeidhm ar mháis te, laghdóidh sé an cúrsa oibre, agus ceadóidh sé níos mó eileadóin éalú. Seo a laghdóidh an cúrsa oibre le meastachán ΔW, ag cur leis an gcúr thermiúil. Is é an meastachán ΔW a ríomhtar trí:

Is é an cothromóid Richardson modifíceadh a luaitear an laghdú ar an gcúrsa oibre:

Is é an cothromóid Richardson modifíceadh a luaitear an laghdú ar an gcúrsa oibre:

Léiríonn an cothromóid seo an tionchar Schottky nó an taisce thermiúil forbartha le réimse, a tharlaíonn nuair a chuirtear réimse rithimtrach míor (láidre níos faide ná 108 V/m) i bhfeidhm ar mháis te.

Taisce Réimse

Nuair a chuirtear réimse rithimtrach an-mhór (os cionn 108 V/m) i bhfeidhm ar mháis te, tarlóidh taisce eileadóin éagsúil darb ainm taisce réimse nó tunneling Fowler-Nordheim.

Sa chás seo, is cosúil go bhfuil an réimse rithimtrach chomh láidir sin gur féidir leis cúrsa oibre an-thin a chruthú a lig do eileadóin túilleadh trí é gan cumhacht téimeach leor. Is é seo an t-eolas nó an tunneling a bhfuil sé neamhspleách ón témpaireacht agus a bhfuil sé ina bhunait ar láidreacht an réimse rithimtrach.

Is féidir modúladh an taisce thermiúil forbartha le réimse agus an taisce réimse leis an cothromóid Murphy-Good don taisce thermiúil-réimse (T-F). Ag réimsí rithimtracha níos airde, a bheidh an taisce réimse ina príomhmechanism taisce eileadóin, agus beidh an taisce ag oibriú sa réimse a dtugtar "cold field electron emission (CFE)" air.

Úsáid

Úsáidtear an tionchar Schottky i scuaimí cosúil leis na micreascóip eileadóin, na tubaí vacuaim, na lámpaí gas discharge, na cellaí gréine, agus i nanateicneolaíocht.

Achoimre

Is é an tionchar Schottky réidh le laghdú ar an gcuardaíocht atá de dhíth chun eileadóin a bhaint amach ó shuím fhréamha in aonaracht nuair a chuirtear réimse rithimtrach i bhfeidhm ar an tsuíomh. Seo a spreagann taisce eileadóin ó mhaisigh te agus a bheith ag tionchar ar an gcúr thermiúil, ar an gcúrsa ionchúiseoireachta suímh, agus ar an gcigire fhotaitheic.

Tarlaíonn an tionchar Schottky nuair a laghdóidh réimse rithimtrach míor an cúrsa oibre a choscann eileadóin ó éalú ón tsuíomh, a laghdóidh an cúrsa oibre agus a spreagfaidh an cúr thermiúil. Is féidir an nasc idir an gcúr saincheantar thermiúil, an témpaireacht, an cúrsa oibre, agus an réimse rithimtrach a scríobh le cothromóid Richardson modifíceadh.