Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2020, выпуск 6 » Статья стр. 1035
<<<>>>
Квантовая теория эмиссии электронов из структуры "металл-диэлектрик" в сильных электрических полях
DOI: 10.21883/JTF.2020.06.49295.441-18
Переводная версия: 10.1134/S1063784220060043
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 17-08-01282
Берил С.И.1, Баренгольц С.А. 2,3, Баренгольц Ю.А.1, Старчук А.С.1
1Приднестровский государственный университет им. Т.Г. Шевченко, Тирасполь, Молдова
2Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
3Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
Email: rektor@spsu.ru, sabarengolts@mail.ru, star-alex@idknet.com
Поступила в редакцию: 25 декабря 2018 г.
В окончательной редакции: 4 ноября 2019 г.
Принята к печати: 13 января 2020 г.
Выставление онлайн: 24 марта 2020 г.
PDF версия
Выведена обобщенная формула для тока электронной эмиссии как функции температуры, поля и работы выхода электрона в системе "металл-диэлектрик" с учетом квантового характера сил изображения. Для свободных электронов использовано распределение Ферми-Дирака и квантовый потенциал изображения, полученный методами электронной поляронной теории. В пределе классического потенциала сил изображения получены хорошо известные формулы Ричардсона-Шоттки - для термоэлектронной эмиссии и Фаулера-Нордгейма - для автоэлектронной эмиссии. Показано, что при высоких температурах и электрических полях E≥10 MV/cm поляронный вклад растет с ростом поля и снижается с ростом температуры. Уменьшение эмиссионного тока связано с увеличением эффективной работы выхода электрона, обусловленным электронным поляронным эффектом. Для тока термо- и автоэлектронной эмиссии получены удобные для теоретических оценок экстраполяционные формулы. Ключевые слова: термоэлектронная эмиссия, автоэлектронная эмиссии, электронный полярон, квантовый потенциал изображения.
  1. Mesyats G.A., Proskurovsky D.I. Pulsed Electrical Discharge in Vacuum. Berlin: Springer, 1989. 293 p
  2. High voltage vacuum insulation: Basic concepts and technological practice / Ed. by R.V. Latham. London: Academic Press, 1995. 594 p
  3. Cox B.M., Williams W.T. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1977. Vol. 10. N 3. L5-L10
  4. Месяц Г.А. Эктоны в вакуумном разряде: пробой, искра, дуга. М.: Наука, 2000. [ Mesyats G.A. Cathode Phenomena in a Vacuum Discharge: The Breakdown, the Spark, and the Arc. M.: Nauka, 2000.]
  5. Anders A. Cathodic Arcs: From Fractal Spots to Energetic Condensation. NY.: Springer, 2008. 540 p
  6. A 3 TeV e+e- Linear Collider Based on CLIC Technology : the CLIC study team / Ed. by G. Guignard. Geneva, 2000. 76 p. (CERN Report; 2000-008)
  7. Wuensch W. Tech. Rep. // CERN-OPEN-2014-028. CLIC-Note-1025. CERN, Geneva, May 2013
  8. Barengolts S.A., Mesyats V.G., Oreshkin V.I., Oreshkin E.V., Khishchenko K.V., Uimanov I.V., Tsventoukh M.M. // Phys. Rev. Accelerat. Beams. 2018. Vol. 21. N 6. P. 061004
  9. Korolev Yu.D., Mesyats G.A. Physics of Pulsed Breakdown in gases. Yekaterinburg: URO-press, 1998. 274 p
  10. Toyozawa Y. // Progr. Theor. Phys. 1954. Vol. 12. N 3. P. 421-436
  11. Hermanson J. // Phys. Rev. 1972. Vol. 6. N 6. P. 2427-2432
  12. Hermanson J., in: Elementary Excitations in Solids, Molecules, and Atom. Part B. Springer, 1974. P. 199-211
  13. Берил С.И., Покатилов Е.П. // ФТП. 1978. Т. 2. C. 2030-2033. [ Beril S.I., Pokatilov E.P. // Semiconductors. 1978. Vol. 12. P. 1207-1208.]
  14. Покатилов Е.П., Берил С.И., Фомин В.М. // Поверхность (Физика, химия, механика). 1988. Т. 5. С. 5-12
  15. Pokatilov E.P., Beril S.I., Fomin V.M. // Phys. Stat. Sol. B. 1988. Vol. 147. P. 163-172
  16. Beril S.I., Pokatilov E.P., Goryachkovskii E.P., Semenovskaya N.N. // Phys. Stat. Sol. B. 1993. Vol. 176. P. 347-353
  17. Покатилов Е.П., Берил С.И., Фомин В.М. Колебательные возбуждения, поляроны и экситоны в многослойных системах и сверхрешетках. Кишинев: Штиинца, 1990. С. 155-156
  18. Murphy E.I., Good А.Н. // Phys. Rev. 1956. Vol. 162. P. 1464-1473
  19. Barengolts Y.A., Beril S.I. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2014. Vol. 42. P. 3109-3112
  20. Barengolts Y.A., Beril S.I. // Proc. 3rd Int. Conf. on Nanotechnologies and Biomedical Engineering. 2016. Vol. 55. P. 230-233
  21. Reich K.V., Eidelman E.D. // Euro Phys. Lett. 2009. Vol. 85. P. 47007
  22. Эдельман В.С. // УФН. 1980. Т. 130. Вып. 4. С. 675-704. [ Edel'man V.S. // Soviet Phys. Uspekhi. 1980. Vol. 23. N 4. P. 227-244. DOI: 10.1070/PU1980v023n04ABEH004711
  23. Шикин В.Б., Монарха Ю.П. // ФНТ. 1975. Т. 1. N 8. С. 957-983
  24. Modinos A. Field, Thermionic, and Secondary Electron Emission Spectroscopy. NY.: Plenum Press, 1984. 320 p
  25. Harstein A., Weinberg Z.A. // Phys. Rev. 1979. Vol. 20. N 4. P. 1335-1338
  26. Harstein A., Weinberg Z.A. // J. Phys. C. Solid State Phys. 1978. Vol. 11. N 11. L469-L473
  27. Шредник В.Н. В кн.: Ненакаливаемые катоды. М.: Сов. радио, 1974. С. 166-169
  28. Попов Е.О., Колосько А.Г., Чумак М.А., Филиппов С.В. // ЖТФ. 2019. Т. 89. Вып. 10. С. 1615-1625

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme