热电子-热电子发射
原创,时间:2022-12-26 02:55:09
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1、热电子
短。金银产生热电子的寿命很短,势垒的存在极大地限制了电子转移的效率。半导体中的电子可以吸收一定能量(如光子、外电场等)而被激发,处于激发态的电子称为热电子。
2、热电子发射
强电场发射的定义:
强电场发射指给金属周围加上强电场,使金属周围的的势能降低,不改变逸出功,也不改变电子能量,再利用隧穿效应,使来自电子离开金属。开关电器分闸的瞬间,由于动、静触头的距离很小,触头间的电场强度就非常大,使触头内部的电子在强电场作用下被拉出省来,就形成强电场发射。
热电子发射的定义:
热电子发射又称爱迪生效应· 起字宽爱迪生1883年发现的。加热金属使其中的大量电子克服表面势垒而逸出的现象,与气体分子相似,金属内自由电子作无规则的热运动,其速率有一定的分布。在金属表面存在着阻碍电子逃脱出去的作用作毛话末采准划供零织力,电子逸出需克服阻力掉计界微夜至作功,称为逸出功。在室温下,只有极少量电子的动能超过逸出功,从金属表面逸出的电子微乎其微.一般当金属温度上升到1000K以上时,动能超过逸出功的电子数目急剧增多,大量电子由金属中逸出,这就是热电子春属打级发射。
在电弧的形成过程中起的作用:
电弧形成初期处于辉光放电时属于强电场发射,电弧发展后期处于弧光放电时属于热电子发射顺损转粉日好曲。
热电子发射用途:
许多电真空器件的阴极是靠热电子发射工革若质机步作的。由于热电子发射读季秋留取决于材料的逸出景及英座思航说模右功及其温度,应选用陆越帮熔点高而逸出功低的材料来做套阴极。除热电子发射外,靠电子流或离子流轰击金属表面产生电子发射的,称为二次电子发射,靠外加强电场引起电子发射的称为场效发射,靠光照射金属表面引起电子发射的称为光电发射。各种电子发射都有其特殊的应用。
3、热电子效应
热电子效应是由于在器件尺寸缩小的过程中,电源电压不可能和器件尺寸按同样比例缩小,这样导致MOS器件内部电场增强。当MOS器件沟道中的电场强度超过100kV/cm时,电子在两次散射间获得的能量将可能超过它在散射中失去的能量,从而使一部分电子的能量显著高于热平衡时的平均动能而成为热电子。高能量的热电子将严重影响MOS器件和电路的可靠性。
热电子效应主要表现在以下三个方面:
(1)、热电子向栅氧化层中发射;
(2)、热电子效应引起衬底电流;
(3)、热电子效应引起栅电流。
以加强型NMOS为例,当发生热电子效应时,处于价带的平衡态电子有机会因被热电子撞击而跃迁至导带,而成为新的热电子,产生许多电子-空穴对,使载子数量上升,造成载子倍增现象。这些因载子倍增所产生的电子,部分因电场作用向漏极运动,增加漏极电流;部分高能量电子则能够射入栅氧化层,引起栅电流;而产生的空穴则部分向衬底运动,引起衬底电流,另一部分被源极所收集,使源极与井的耗尽层加宽,进一步缩短沟道长度,热电子数量增加,促使更多的载子倍增,甚至发生电击穿。
注极体效应,就是靠掺杂度源漏极电区便薄,当有电压加到源漏两端时,来抵消电场的。
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