Виды электронной эмиссии

Различают следующие виды эмиссии:

• Термоэлектронная эмиссия – это эмиссия, при которой электроны получают энергию за счет нагрева металла или полупроводника (электронные лампы, газотроны, тиратроны).

• Автоэлектронная эмиссия, возникающая за счет действия сильного электрического поля (используется в ртутных колбах).

• Вторичная электронная эмиссия. При этом виде эмиссии электроны получают энергию за счет бомбардировки металла потоком первичных электронов (используется в фотоэлектронных умножителях).

• Фотоэлектронная эмиссия (внешний фотоэффект).

Явление электронной эмиссии при освещении поверхности твердых тел впервые исследовано А. Г. Столетовым в 1888 году. При этом виде эмиссии электроны получают энергию за счет облучения металла лучистым потоком (фотоэлементы, фоторезисторы, фотодиоды). Выходу электронов из твердого тела препятствуют электрические силы взаимодействия. Наивысшая энергия, которой может обладать электрон в твердом теле, недостаточна для преодоления этих сил.

Если электрон выйдет за пределы твердого тела, то оно зарядится положительно. В результате возникает электрическое поле, которое стремится вернуть электрон назад. Уровень энергии, которой обладает электрон в вакууме, выше уровня его энергии в твердом теле (металле) на величину, которая называется работой выхода электрона:

W_o = W_α − W_β = e_эφ,

где W_α – энергия электрона в вакууме;

W_β – максимальная энергия электрона в металле при низких температурах;

e_э – заряд электрона;

φ – разность потенциалов.

Работа выхода электрона может значительно изменяться, если на поверхность металла и полупроводника нанести тонкий слой другого вещества, атомы которого могут отбирать электроны у металла или отдавать их ему.