Bài thuyết trình Điện tử học phát xạ: Phát xạ nhiệt điện tử

Bài thuyết trình Điện tử học phát xạ: Phát xạ nhiệt điện tử bao gồm những nội dung về cơ chế phát xạ nhiệt điện tử của kim loại; PT phát xạ nhiệt điện tử của kim loại; sự phân bố theo vận tốc của nhiệt điện tử; ảnh hưởng của điện trường lên phát xạ nhiệt điện tử của kim loại và một số nội dung khác.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài thuyết trình Điện tử học phát xạ: Phát xạ nhiệt điện tử TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ BỘ MÔN VẬT LÝ ỨNG DỤNGMÔN : ĐIỆN TỬ HỌC PHÁT XẠPHÁT XẠ NHIỆT ĐIỆN TỬ HVTH : Phạm Văn Thịnh I. GIỚI THIỆU:• Phát xạ nhiệt điện tử là gì? Là sự phát xạ của điện tử từ kim loại hay vật thể được đốt nóng.• Hiện tượng đầu tiên được quan sát năm 1873 bởi Frederick Guthrie. Khi ông đang nghiên cứu các vật thể mang điện tích , ông phát hiện ra rằng các quả cầu sắt mang điện tích dương khi nung đỏ sẽ mất bớt điện tích. Ông cũng tìm thấy hiện tượng tương tự đối với các quả cầu mang điện tích âm.• Hiện tượng phát xạ nhiệt điện tử được dùng làm cathode (Thường là W tinh khiết) phát điện tử trong một số dụng cụ điện tử.Loại cathode hiệu dụng hơn là cathode màng mỏng, bán dẫn, cathode oxide 2II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT• 1. CƠ CHẾ PHÁT XẠ NHIỆT ĐIỆN TỬ CỦA KIM LOẠI• 2. PT PHÁT XẠ NHIỆT ĐIỆN TỬ CỦA KIM LOẠI• 3. SỰ PHÂN BỐ THEO VẬN TỐC CỦA NHIỆT ĐIỆN TỬ• 4. ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỆN TRƢỜNG LÊN PHÁT XẠ NHIỆT ĐIỆN TỬ CỦA KIM LOẠI• 5. CATHODE MÀNG MỎNG - PHƢƠNG PHÁP LÀM GIẢM CÔNG THOÁT1. CƠ CHẾ PHÁT XẠ NHIỆT ĐIỆN TỬ CỦA KIM LOẠI:• Kim loại không bị đốt nóng  kim loại không phát xạ điện tử  có lực cản tác động lên điện tử khi bay ra khỏi kim loại.• Lực ảnh điện: 2 e F2 2 (1) 4x − x x + x >> hằng số mạng C Hình : Sự thành lập lực ảnh điện ở bề mặt kim loại 4F Fc Khi điện tử bay ra khỏi lớp e2 biên kim loại, nó bị kéo lại bởi 1 lực ảnh điện này (xảy ra cả ở 4a 2 0oK)  Trên biên kim loại thành lập 2 lớp điện: 2 - Lớp biên của mạng. - Lớp điện tử. e2 • Schottky: – 1 tụ điện phẳng có 4x 2 khoảng cách a – Cường độ trường từ 00 c a x đến a không đổi Hình : Sơ đồ biến đổi lực tác động lên điện • Langmuir: tử ở bề mặt kim loại. – Dựa vào lý thuyết kim 1 – Theo Schottky loại cổ điển: bên trong kim loại lực F=0 … 2 – Theo Langmuir 5• Schottky: e2 – Lực trong khoảng 2 lớp điện: F1 2 (2) 4a – Công thoát toàn phần của điện tử: e2 e2 e2 e2 e2 W0 Fdx 2 dx 2 dx (3) 0 0 4a a 4x 4a 2 4a 2 2a• Langmuir: – Lực t/d lên điện tử ở giữa 2 lớp điện: F1 = Fc – k(x – c)2 (4) Thỏa: x = 0 thì F1=0 2 x = a thì F1 e 4a 2 – Công điện tử cần thiết để vượt qua 2 lớp điện cũng là: e2  Công thoát toàn phần của điện tử: 4a 2 a 2 e2 e2 W0 Fdx Fc kx c dx 2 dx (5) 0 0 a 4x 2a 6• Mặc dù W0 của 2 giả thiết trên bằng nhau nhưng dạng hàng rào thế năng kh ...