Efecto Schottky

Puntos a comprender que están relacionados con Efecto Schottky son los siguientes:
En un material sólido, habrá dos o menos de dos electrones por cada átomo que son libres de moverse de uno átomo a otro basado en la teoría de la banda.

Función de trabajo: La mínima cantidad de energía (producida debido a la energía térmica) esencial para que un electrón escape (salga) de la superficie de un material se llama función de trabajo.

Emisión Termiónica: Es la emisión (liberación) de portadores de carga (iones o electrones) de la superficie de un material debido a la energía térmica que se le da.

Corriente de Emisión Termiónica: Como resultado de emisión termoiónica (eyección de electrones debido a la energía térmica), se producirá una corriente eléctrica a través de los electrodos que se denomina corriente de emisión termiónica.

La función de trabajo es inversamente proporcional a la corriente de emisión termiónica.

Ley de Richardsons: Es matemáticamente análoga a la ecuación de Arrhenius. Da la relación entre el actual y la temperatura de un cable calentado. Es decir, la corriente dependerá de la temperatura del cable de forma exponencial como se muestra a continuación.
Efecto SchottkyEfecto Schottky
J Densidad de corriente de emisión
W Función de trabajo del metal
T Temperatura del metal
K constante de Boltzmann =
AG =R A0
λR Factor de corrección específico del material (típicamente del orden de 0,5)
A0 Constante universal =

Ahora, podemos llegar al tema Efecto Schottky (Emisión termoiónica mejorada en el campo). Aquí; cuando aplicamos un campo eléctrico a un material calentado, la emisión de electrones de la superficie aumenta. Esto resulta en la disminución de la menor energía requerida para la liberación de electrones de la superficie del material (función de trabajo) y, por lo tanto, en el aumento de la corriente termiónica. Si se aplica un campo eléctrico muy pequeño, entonces sólo barre los electrones previamente liberados de la superficie del material. Al aumentar el campo (campo moderado), se alcanza un punto particular en el que el valor de la función de trabajo disminuye. Si se aumenta más el campo, se produce una disminución de la función de trabajo y, por lo tanto, un aumento de la emisión termoiónica actual. Esto es Efecto Schottky.

En ausencia de campo eléctricola barrera de la superficie que es vista por el electrón emisor de nivel de Fermi será la altura W. Esta altura es igual a la función de trabajo. Pero el campo eléctrico disminuirá la altura de la barrera en una cantidad igual a W (véase la figura 2) y por lo tanto aumentará la corriente termoiónica. Esto puede ser modelado por una fácil alteración en la ecuación de Richardson que se explica anteriormente. En esa ecuación, podemos sustituir W por W + W como se muestra a continuación.
Efecto SchottkyEfecto Schottky

La ecuación anterior sólo satisface para campo eléctrico fuerza menos de 108 V/m. Pero para un aumento muy alto del campo eléctrico; resulta en un túnel de electrones (emisión excesiva de electrones) a través de la barrera de potencial. Este tipo de emisión o tunelización se llama emisión de alto campo o simplemente podemos decir emisión de campo.
Cuando trazamos un gráfico de logaritmo de emisión termoiónica actual y dará una línea recta (que se muestra a continuación). En el ánodo bajo voltajela desviación se debe a efectos de la carga espacial.
Efecto SchottkyEfecto Schottky
Las líneas eléctricas de fuerza están a 90o a la superficie de un metal debido a alta conductividad (véase la figura a continuación). Se supone que la distancia interatómica es a. Así, un electrón que está situado a una distancia x > a de la superficie que tiene carga e interactúa con la superficie. Induce una imagen eléctrica (+e) en el metal que estará a una distancia x. Habrá una fuerza de atracción entre e y + e dada por
Efecto SchottkyEfecto Schottky
Efecto SchottkyEfecto Schottky

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