د شوټکۍ اغېز څه ده؟

د شوټکی اغېز څه ده؟

د شوټکی اغېز تعریف

شوټکی اغېز په کورسې کې د الکترونونو د سولید مخې لاندې وړاندې ورځېدونکي کې د انرژۍ د نیولو لپاره په ګډه کچه د کم کولو پېښه یادیږي. دا د ګرمې موادونو لاندې د الکترونو د خالصولو او د حرارتی اغېز، د سطحې د آیونيزاسیون انرژۍ او د فوټوالکټرک حدودو تأثیر لري. دا په والټر ایچ. شوټکی نوم یې نومول شوې او د الکترونونو د خالصولو د وسایلې لپاره څو بېلابېلو ده.

حرارتی اغېز

د شوټکی اغېز څرګندوي، ما د حرارتی اغېز او د کاري انرژۍ مفاهيمي په اړه په اړه یې د ګډه کچه بریښي لازم ده.

حرارتی اغېز د یو مواد سطحې له څخه د حرارتی انرژۍ له وړاندې د چارګرګانو (آیونونو یا الکترونونو) د خالصولو ده. په یو سولید مواد کې معمولاً د هر اتم یو یا دوه الکترون دي چې د باندې نظرې په پام کې نیولو سره د یو اتم تر یو بلنګولو د کې د آزادۍ لري. دا الکترونونه په سطحې له څخه خالص شي که د مواد سره د ګډې کچه په ګډه کچه ترسره شي.

کاري انرژۍ د یو الکترون د مواد سطحې له څخه د حرارتی انرژۍ له وړاندې د خالصولو لپاره د ډیری کچه انرژۍ یې یادیږي. دا د مواد، د بلورې ساختمان، د سطحې حالت او محيط لپاره متغیر ده. یو کم کاري انرژۍ د زیاتې الکترونو د خالصولو ترسره کوي.

د حرارتی اغېز د چاپې J او د یو ګرمې میټل د درجې T په اړه د ریچاردسن قانون له وړاندې د آرینیوس معادله سره یو ډول ده:

که W د میټل د کاري انرژۍ وي، k د بولتسمان ثابت ده، A0 د یو جهاني ثابت ده او λR د مواد سپېشيل د سمون ثابت ده چې معمولاً د ۰.۵ ترتیب لري.

الکترونیک کیمپ د رول

نه د چاپې کې څو ګډه کچه د حرارتی اغېز او د شوټکی اغېز څرګندوي.

یو الکترونیک کیمپ د یو ګرم مواد ته ورکولو د ګډې کچه په ګډه کچه کم کوي، چې د زیاتې الکترونونو د خالصولو ترسره کوي. دا د کاري انرژۍ د یو ΔW کم کوي، د حرارتی اغېز د زیاتې کوي. د ګډې کچه کم کول ΔW په ګډه کچه یې یادیږي:

د دې ګډې کچه کم کولو لپاره د ډیرو کړې ریچاردسن معادله یې د ګډې کچه کم کولو لپاره د یو ډول ده:

د دې ګډې کچه کم کولو لپاره د ډیرو کړې ریچاردسن معادله یې د ګډې کچه کم کولو لپاره د یو ډول ده:

دا معادله د شوټکی اغېز یا د ګډې کچه کم کولو حرارتی اغېز یې تشریح کوي، چې په یو متوسط الکترونیک کیمپ (د ۱۰۸ V/m لاندې) کې د یو ګرم مواد ته ورکولو کې پیښه کوي.

د ګډې کچه کم کولو اغېز

که یو خورا لوی الکترونیک کیمپ (د ۱۰۸ V/m لاندې) د یو ګرم مواد ته ورکولو کې پیښه کوي، یو ګډې کچه کم کولو اغېز پیښه کوي یا فولر-نوردھیم تونل کولو.

دا کې د الکترونیک کیمپ خورا لوی دی چې د یو خورا لوی ګډې کچه په ګډه کچه یې یو خورا وړاندې تونل یې خلقوي چې د الکترونونو د خالصولو ترسره کوي چې د ګرمې انرژۍ نه لري. دا ډول اغېز یا تونل کول د ګرمې لپاره مستقل دی او د یو الکترونیک کیمپ د قوت له وړاندې دی.

د ګډې کچه کم کولو حرارتی اغېز او د ګډې کچه کم کولو اغېز د مرکب تأثیرات د مورفی-ګوډ معادله لپاره د حرارت-ګډې (T-F) اغېز یې مدل کوي. د یو لوی ګډې کچه کم کولو کې د ګډې کچه کم کولو اغېز د ګډې کچه کم کولو اغېز د غالب اغېز وي، او د خالصولو د "سرد ګډې کچه کم کولو (CFE)" نظام کې ترسره کوي.

کارولو

د شوټکی اغېز په الکترون میکروسکوپونو، د کورسې لامبو، د غاز خالصولو لامبو، د سورجی سلیبونو او د نانوټکنالوژۍ کې کارول کېږي.

خلاصه

شوټکی اغېز د فيزيک کې د پېښې د یو پېښې د کم کولو پېښه دی چې د الکترونونو د سولید مخې لاندې وړاندې ورځېدونکي کې د کم کولو لپاره د یو الکترونیک کیمپ ته ورکولو کې پیښه کوي. دا د ګرمې موادونو لاندې د الکترونو د خالصولو د زیاتې کوي او د حرارتی اغېز، د سطحې د آیونيزاسیون انرژۍ او د فوټوالکټرک حدودو تأثیر لري.

شوټکی اغېز په یو متوسط الکترونیک کیمپ کې پیښه کوي چې د ګډې کچه کم کوي چې د الکترونونو د خالصولو ترسره کوي، چې د کاري انرژۍ کم کوي او د حرارتی اغېز د زیاتې کوي. د حرارتی اغېز د چاپې، د کاري انرژۍ او د الکترونیک کیمپ د قوت له اړه د یو ډول د ډیرو کړې ریچاردسن معادله یې تشریح کوي.