Туннельный эффект

Контроль переносам электронов путем туннельного эффекта [c.48]

Если А /iq, то в этих условиях электроны быстро проходят через слой окисла благодаря туннельному эффекту, оставляя позади себя ионы металла и переводя хемосорбированный кислород в ионы O , а в пленке устанавливается разность потенциалов V, которая считается постоянной, и поле с напряженностью F = V/h. [c.51]

Величина электронного тока, обусловленного туннельным эффектом, согласно уравнению (79), характеризуется выражением [c.55]

Логарифмический закон роста окисной пленки (80) для случая контроля процесса окисления металла переносом электронов через окисный слой путем туннельного эффекта был получен впервые П. Д. Данковым (1943 г.). П. Д. Данков полагал, что в начальной стадии окисления туннельный эффект настолько [c.55]

Таким образом, эта теория обосновывает возможность логарифмического закона роста толстых пленок, т. е. когда перенос электронов через окисный слой путем туннельного эффекта (см. гл. 3, 5) исключен. [c.79]

Диод обращенный — полупроводниковый диод с критической концентрацией примеси, обладающий из-за туннельного эффекта большей проводимостью при обратном напряжении, чем при прямом применяется при детектировании слабых сигналов 19]. [c.143]

Диод туннельный — диод на основе вырожденного полупроводника, в котором туннельный эффект приводит к появлению при прямом напряжении на характеристике участка, соответствующего отрицательному дифференциальному сопротивлению применяется в устройствах СВЧ и быстродействующих импульсных устройствах [З]. [c.143]

По классическим представлениям а-частица с кинетической энергией меньшей высоты потенциального барьера Уд, не может проникнуть из области 1 в область III. Однако, согласно положениям квантовой механики, частица, находящаяся на уровне (SJ, и движущаяся в направлении СВ , имеет вероятность просочиться сквозь потенциальный барьер (имеет место туннельный эффект ). [c.229]

Рис. 104. Потенциальный барьер и туннельный эффект при слиянии ядер.

Благодаря существованию туннельного эффекта два ядра водорода могут прийти в соприкосновение и испытать слияние при энергиях, в десятки и сотни раз меньших высоты потенциального барьера. [c.326]

Потенциальным барьером называется область пространства, где величина потенциальной энергии больше, чем в окружающих областях пространства. Туннельным эффектом называется проникновение частицы через потенциальный барьер. При туннельном эффекте в области потенциального барьера нарушается закон сохранения энергии. [c.181]

Если, например, Е — 1 эВ = = 1,6 10 Дж, то коэффициент прохождения отличен от нуля при а 10 °м. В макроскопических явлениях туннельный эффект не играет существенной роли. [c.181]

Явление холодной эмиссии электронов из металла объясняется квантовым туннельным эффектом. Вычисление коэффициента прохождения сводится к вычислению интеграла 2 [c.182]

Радиоактивный а-распад нашел свое объяснение в туннельном эффекте. Потенциальная энергия положительно заряженной а-частицы в поле положительно заряженного ядра является положительной и возрастает обратно пропорционально расстоянию от ядра при уменьшении этого расстояния (рис. 62). Если бы, кроме сил кулоновского отталкивания, никаких других сил не существовало, то частица не смогла бы удержаться в ядре. Однако при некотором малом расстоянии в действие вступают большие ядерные силы притяжения, которые удерживают а-частицу в ядре. Эти ядерные силы притяжения резко уменьшают потенциальную энергию (притяжение ), в результате чего в области, имеющей размеры ядра, для а-частицы образуется потенциальная яма, которая от внешнего пространства отделена потенциальным барьером. По классической механике, покинуть ядро могут только те а-частицы, энергия которых больше высоты потенциальною барьера. Однако эксперименты по бомбардировке ядер показывают, что энергия а-частиц, вылетающих из ядра, меньше высоты потенциального барьера. Следовательно, а-частицы, вылетающие из ядра, проникают через потенциальный барьер посредством туннельного эффекта. [c.184]

Количественные измерения показывают, что объяснение а-распада с помощью туннельного эффекта хорошо согласуется с экспериментом. [c.185]

При конечных значениях Ь уже нельзя говорить о полностью изолированных потенциальных ямах. В результате туннельного эффекта электрон переходит из одной ямы в другую. Этот эффект тем больше, чем меньше ширина барьера Ь. В этом случае представление о движении электрона в какой-то конкретной яме несостоятельно-электрон обобществлен, он движется в обеих потенциальных ямах, в результате уровни энергии электрона изменяются. Это изменение уровней электрона при наличии нескольких потенциальных ям лежит в основе понимания природы ковалентной. Поясним это на примере рассматриваемой модели. [c.298]

При наложении внешнего напряжения в проходном направлении возникает обычный диодный небольшой ток. Однако ввиду того что по разные стороны перехода, разделенного потенциальным барьером, энергии носителей одинаковы, возникает туннельный эффект (см. 29), в результате которого носители проникают через потенциальный барьер на другую сторону от перехода без изменения энергии. Благодаря этому через переход течет более значительный ток. При дальнейшем увеличении разности потенциалов энергия электронов в и-области у перехода увеличивается, а в /j-области - уменьшается (рис. 126,6) и область перекрытия примесных уровней начинает уменьшаться. В результате этого сила тока начинает уменьшаться. Максимум силы тока достигается при наиболее полном перекрытии зон (рис. 126, а). Когда примесные зоны сдвигаются друг относительно друга настолько, что каждой из них на другой стороне перехода противостоит запрещенная зона (рис. 126,6), туннелирование становится невозможным и сила тока через переход уменьшается. При достаточно больших разностях потенциалов зоны проводимости п- и /7-областей оказываются почти на одном уровне (рис. 126, в) и становится возможным возникновение обычного диодного тока. Сила тока начинает снова возрастать. Вольт-амперная характеристика туннельного диода показана на рис. 127. [c.361]

При этом, по-видимому, осуществляются два процесса. При достаточно большом электрическом поле электроны и дырки в переходе успевают ускориться до таких энергий, что в состоянии вызвать ионизацию атомов и породить другие пары электронов и дырок. В результате начинается лавинный процесс образования носителей, приводящий к росту силы тока. Второй фактор связан с туннельным эффектом, позволяющим микрочастицам преодолевать потенциальные барьеры, имея недостаточную для этого энергию. Это чисто квантовый эффект, о котором уже говорилось в связи с туннельным диодом. [c.363]

Рассмотрим туннельный контакт между двумя нормальными металлами. Схема энергетических уровней металлов при нулевой разности потенциалов на контакте изображена на рис. 143, а. Ток через контакт отсутствует. Схема энергетических уровней электронов в мета.пле при возникновении на переходе разности потенциалов ell показана на рис. 143,6. Видно, что на контакте возник потенциальный барьер и против уровней электронов на левой стороне контакта (рис. 143,6) расположены незаполненные энергетические электронные уровни-зоны проводимости металла на правой стороне контакта. Заметим, что на рис. 143,6 elJ означает рост потенциальных энергий электронов на левой стороне контакта, а не рост электрического потенциала на этой стороне. Потенциал выше на правой стороне контакта. Через потенциальный барьер посредством туннельного эффекта с левой стороны контакта на правую проходят электроны и образуется электрический ток, текущий че- [c.375]

Прохождение микрочастицы через потенциальный барьер туннельный эффект. Пусть микрочастица движется вдоль оси х в пространстве, в котором силовое поле меняется скачком, как показано на рис. 3.3, а. [c.101]

Наличие этой вероятности делает возможным прохождение (просачивание) микрочастиц сквозь потенциальный барьер конечной толщины d (рис. 3.3, б). Такое просачивание получило название туннельного эффекта. В соответствии с (3.39) коэффициент прозрачности такого барьера [c.103]

Туннельный эффект играет большую роль в электронных приборах. Он обусловливает протекание таких явлений, как [c.103]

Для больших энергий ионизации и для низких темп-р, когда термич. возбуждение не обеспечивает преодоления барьера, теория Д. п. усложняется. Привлекается механизм туннельного просачивания ионов через барьер (см. Туннельный эффект), учитываются проникновение поля в проводник, поляризуемость поверхностных атомов. Строгой теории Д. п., объясняющей всю совокупность накопленных экспериментальных фактов, пока нет. [c.585]

Величина и механизм прохождения электронов через прослойку зависят от типа прослойки. Одним из типичных примеров ДК является туннельный контакт, состоящий из двух одинаковых или разл. сверхпроводников (обычно в виде тонких плёнок), разделённых очень тонким слоем диэлектрика, напр, слоем окисла материала одного из сверхпроводящих электродов. Протекание тока через прослойку в этом случае обусловлено квантовым туннелированием электронов (см. Туннельный эффект.) че- /,мА,. [c.602]

Механизм, который предложили Кабрера и Мотт (J949 г.), исходит и из существования на металле образовавшейся в процессе хемосорбции кислорода пленки, в которой ионы и электроны движутся независимо друг от друга. При низких температурах диффузия ионов через пленку затруднена, в то время как электроны могут проходить через тонкий еще слой окисла либо благодаря термоионной эмиссии, либо, что более вероятно, вследствие туннельного эффекта (квантово-механического процесса, при котором для электронов с максимальной энергией, меньшей, чем это требуется для преодоления барьера, все же характерна конечная вероятность того, что они преодолеют этот барьер, т. е. пленку), обусловливающего высокую проводимость окисной пленки при низких температурах. При этом на поверхности раздела металл— окисел образуются катионы, и на поверхности раздела окисел— газ—анионы кислорода (или другого окислителя). Таким образом, внутри окисной пленки создается сильное электрическое поле, благодаря которому главным образом ионы и проникают через пленку, скорость роста которой определяется более медленным, т. е. более заторможенным, процессом. [c.48]

Согласно теории Хауффе и Ильшнера (1954 г.), скорость образования очень тонких (тоньше 50 А) пленок может контролироваться переносом электронов через окисный слой путем туннельного эффекта. Число электронов N с массой т и кинетической энергией Е = ll2mv (где v — компонента скорости в направлении, нормальном к энергетическому барьеру), проходящих сквозь прямоугольный (для упрощения вывода) энергетический барьер высотой U и шириной к, определяется по уравнению [c.48]

Согласно теории Мотта и Кабреры, скорость переноса электронов через тонкий слой путем туннельного эффекта велика по сравнению со скоростью переноса ионов металла. Контролирую- [c.49]

Схематический график зависимости логарифма i от h по Хауффе и Ильшнеру приведен на рис. 31. Из этого графика следует, что скорость перемещения электронов вследствие туннельного эффекта определяет скорость образования самых тонких пленок (область /), а скорость переноса ионов — скорость роста более толстых пленок (область II). Так, окисление алюминия во влажном кислороде при 25 С описывается во времени логарифмическим законом, переходящим по мере увеличения толщины окисной пленки в обратный логарифмический закон (рис. 32) переход от логарифмического закона к обратно логарифмическому закону окисления наблюдали у тантала в интервале от 100 до 300° С. [c.55]

Мотта— Хауффе— Ильшнера Туннельный эффект (электронный) Пленки тоньше 50 А - — — — — [c.81]

Вторая возможность — преодоление барьера путем туннельного эффекта — осуществляется лишь у тяжелых ядер, стоящих в конце периодической системы, и то с малой вероятностью. В этом случае деление ядра происходит подобно а-распаду и, сле-довате и но, представляет разновидность радиоактивного распада, [c.298]

Туннельный эффект — э([5фект проникновения квантовой сисгсмы (частицы) через область потенциального барьера, разделяющего две классические доступные области. [c.276]

Однако квантовая механика приводит к заклиэчению, что в случае Е < E q сущесп вует определенная вероятность проникновения частицы через потенциальный барьер из области / в область III. а для Е> E q существует определенная вероятность отражения частицы от потенциального барьера. Явление проникновения частицы через потенциальный барьер называют туннельным эффектом. Он имеет большое значение в некоторых физических процессах. [c.180]

Первое устройство на полупроводниках, в котором наблюдались большие туннельные токи, было реализовано в 1957 г. японским ученым Л. Эсаки. Туннельный эффект между двумя металлами осуществлен в 1960 г. американским ученым А. Джайевером. Оба они вместе с Б. Джозефсоном в 1973 г. были удостоены Нобелевской премии. [c.376]

Звезда в состоянии коллапса называется черной дырой . Черные дыры являются нестабильными объектами (Хоукинг, 1975) и посте пенно распадаются за счет квантового туннельного эффекта (гл. VI 3). М. А. Марков выдвинул гипотезу о том, что конечным продук том распада черной дыры является максимов (гл. VII, 1, п 4) удерживаемый от дальнейшего распада влиянием сильных кванто вых гравитационных эффектов. Черные дыры могут быть обнару жены по рентгеновскому излучению, возникающему при аккреции вещества черной дырой. [c.615]

Появление лорарифмичес1кой зависимости может бшть объяснено тем, что процесе окисления контролируется переносом электронов через пленку — туннельный эффект или торможением диффузии частиц вследствие наличия большого количества мелких пузырей в пленке. Логарифмическая зависимость характерна для тонких пленок (до 1000 нм). При увеличении толщины пленки логарифмическая зависимость превращается в параболическую, что объясняется изменением механизма роста пленки. Логарифмическая зависимость роста пленки установлена для окисления на воздухе Fe -< 400 "С, Си < 100 X, Ni < 500 С, А1 < 225 С. Ti < 300 С, Та < 150 "С [13]. [c.23]

Впоследствии аналогичные результаты были получены и тщательно изучены при облучении кремниевых и германиевых диодов электронами с энергиями соответственно 0,8 Мэе [21, 54] и 7 Мэе [55]. Эти данные хорошо объясняются механизмом появления провала тока, предложенным Яджима и Исаки [87], согласно которому туннельные эффекты обусловлены примесями или, как в данном случае, энергетическими уровнями дефектов, находящимися внутри запрещенной зоны. Поведение вольт-амперных характеристик германиевых и кремниевых диодов Исаки (см. рис. 6.4 и 6.5) качественно согласуется с вышеуказанным механизмом для провала тока. Было замечено, что кремниевый диод более чувствителен к нейтронному облучению, чем германиевый. [c.301]

Динамика дефектов. Точечные дефекты типа при.ме-сей, вакансий или мсждоузельных ато.мов способны перемещаться в кристалле путём диффузии. Но классич. диффузию нельзя считать динамич. процессом, т, к. очередной скачок дефекта имеет случайное направление и только усреднение по больнюму числу дефектов может дать нек-руго направленность их движению. Иначе могут вести себя точечные дефекты в квантовом кристалле, когда для дефекта появляется возможность перехода из одного положения в соседнее путём квантового туннелирования (см. Туннельный эффект). В результате дефект может превратиться в квазичастицу — дефектен, свободно перемещающуюся в кристалле. [c.619]

Металловедение и термическая обработка стали Т1 (1983) -- [ c.298 ]

Металловедение и термическая обработка стали Справочник Том1 Изд4 (1991) -- [ c.2 , c.91 ]

Физическое металловедение Вып I (1967) -- [ c.139 ]

Колебательные и вращательные спектры многоатомных молекул (1949) -- [ c.239 ]

Ядра, частицы, ядерные реакторы (1989) -- [ c.230 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...