Электроника

АВТОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ (полевая электронная эмиссия, туннельная эмиссия, электростатическая эмиссия), испускание электронов твёрдыми или жидкими проводниками либо полупроводниками (эмиттерами) под действием внеш. электрич. поля высокой напряжённости (Е~10 В/см); разновидность холодной эмиссии. Обнаружена в 1697 Р. Вудом (США); в 1928—29 Р. Фаулер (США) и Л. Нордхейм (Германия) двли теоретич. объяснение А. э. на основе туннельного эффекте. Наиболее полно изучена А. э. металлов в вакуум Важные особенности такой А. э.: высокие предельные значения плотности тока j (до 10е—10 ' А/см2) и экспоненциальный характер зависимости j от Е. При темп-ре 0 К зтв зависимость имеет вид (Фаулерл — Норд-хеймв закон):
соответствии с законом Фаулера— Нордхейма зависимость |g (j')=f(l/E) с достаточной степенью точности графически выражается прямой линией. Отклонение этой зависимости от линейной при ;>10ь А/см' связано с влиянием пространственного заряда или с особенностями формы приповерхностного потенциального барьера. При j ^ 1 0*— 10 А/см2 А. з, может перейти в вакуумный пробой с разрушением змиттера. Этот переход сопровождается интенсивной, т. н. взрывной электронной эмиссией. А. э. металлов в вакуум слабо зависит от темп-ры Т эмиттера. Малые отклонения значений j (Т) от j (О) пропорциональны Т2. При достаточно высоких темп-pax эта закономерность нарушается: возникает термоавтоэлектронная эмиссия, к-рая с ростом Т и понижением Е переходит в термоэлектронную эмиссию, усиленную полем (см. Шоттки эффект). Энергетич, спектр эл-нов при А. э. из металла весьма узок (его полуширине лежит в пределах 0,05—0,3 эВ). Форма спектра зависит от распределения эл-нов по энергиям внутри эмиттера, а также от наличия на его поверхности примесей, особенно неметаллич. происхождения.
А. з. ПП изучена менее полно. Для неё характерны: ограничения j, обусловленные меньшей, чем в проводниках, концентрацией эл-нов проводимости; дополнит, влияние электрич. поля на величину j из-за проникновения поля в ПП; термо- и фоточувствительность; чувствительность к особенностям зонной структуры ПП, а также к перераспределению потенциала при протекании токв через образец.