Elektronarbetsfunktion: en svår parting

I praktiken även en ingenjör ganska abstrakta fysikaliska begrepp kan vara mycket viktigt. Till exempel elektronarbetsfunktion av en metall - ett schablonvärde för utvecklare elektroniksystem. Naturligtvis kommer experten att kräva mer djupgående kunskap, beroende på material med att arbeta. Detta värde är inte bara metall, men eventuella fasta ämnen, däribland halvledare. Om vi betraktar ett par av två halvledare används vanligen Anderson. Men om nämnda material är förenad med metallen, är det användbart i allmänhet Schottky-Mott. Dock kommer beräkningarna vara felaktiga, och huvudrollen i detta spela stabiliseringen av energinivåerna hos Fermi.

definition

I fasta tillståndets fysik, arbetsfunktionen - denna minsta termodynamiska effekt (det är också energi) som krävs för att dra en elektron från ett fast ämne och är placerad i en punkt av dess yta. Alla allmänna beräkningar görs på antagandet att runt kroppen - ett vakuum. Det ligger tillräckligt långt in i skala storleken på atomen, men tillräckligt nära för att vara under påverkan av ett elektriskt fält i ett vakuum. Arbetet funktion - detta är inte en egenskap hos materialsammansättning, utan snarare kvaliteten på dess yta. Det hänger samman med egenheter av kristallytan och föroreningsgrad.

Den teoretiska formeln

Arbetet funktionen är numeriskt lika med summan av de två energierna. För det första, den mängd som krävs för att ta bort en elektron från en atom system. För det andra är den mängd energi som önskas för att placera en elektron i atomen på ytan av det fasta materialet.

Varning!

Vissa fysiska fenomen är mycket känsliga för det numeriska värdet på indikatorn "arbetsfunktion". Den formeln, såsom diskuterats ovan, används för konstruktion av förenklade teoretiska modeller, inte mer. I experiment kan värden på denna parameter vara helt annorlunda från formel beräkningar erhållna utan erfarenhet. Om ytan inte är jämn, inte homogen, att beräkningar av det exakta värdet av sina egna, för att erhålla empiriska data, blir det nästan omöjligt.

Mätmetoder grupp

elektronarbetsfunktion beräknas genom flera metoder och på grundval av helt olika fysikaliska fenomen. Totala skilja mellan två grupper av experimentella metoder. Absolut använder elektronemission från ett prov, provocerade fotoemission, hög temperatur tunnlings fält eller frigöra elektroner. Relativa metoder tillämpas kontaktpotentialskillnaden mellan testprovet och referenselektroden.

Det är ganska svårt att förutsäga omfattningen av arbetet funktion med hög precision utan att genomföra en pilotstudie. Men det finns vissa trender som forskarna har funnit under åren med detta fenomen. Nästan alltid mindre än värdet för metaller med ett öppet gitter. För dumma ansikten kristallen är högre än för spänningen. Förklara dessa fenomen är ganska uppenbart. I ett öppet gitter elektron svagare, och i en spetsig vinkel av yttre påverkan på atomen underlättas.