Электронный газ скорость дрейфа

Предположим, что в 1 м газа имеется Пе и т электронов и ионов (однозарядных, положительных), несущих заряды —ей - -е соответственно. Под действием напряженностью Е возникают силы еЕ и частицы движутся вдоль поля со средними скоростями дрейфа Ve и vi. Перенос зарядов в направлении Е соответствует плотности тока [c.35]

Разогрев электронного газа. Подвижность носителей заряда определяется временем релаксации x= klv, которое связано с длиной свободного пробега X и скоростью частицы о. В случае невырожденного электронного газа результирующая скорость движения электрона складывается из скорости дрейфа и скорости теплового движения [c.256]

Так как электронные лавины нарастают к аноду, то у анода возникает газоразрядная плазма — хорошо проводящий слой газа. Это приводит к перераспределению поля между катодом и анодом в области, занятой плазмой (она называется положительным столбом), напряженность поля невелика и большая часть приложенного напряжения падает в прикатодной области. Именно в этой области теперь должно создаваться такое количество ионов, которое достаточно для поддержания разряда, так как приток ионов из положительного столба к катоду практически отсутствует из-за малой скорости дрейфа их в положительном столбе. Разряд в этих условиях будет стационарным в том случае, если на его прикатодной обла-.3 67 [c.67]

Выясним физический смысл т. Предположим, что после того как скорость дрейфа достигла стационарного значения Уд, поле выключено. Вследствие рассеяния электронов на дефектах решетки эта скорость начнет уменьшаться и электронный газ будет переходить в равновесное состояние. Такие процессы установления равновесия в системе, ранее выведенной из этого состояния, называются, как мы знаем, релаксацией. Полагая в (7.3) = О, получаем уравнение, описывающее переход электронного газа в равновесное состояние — процесс его релаксации [c.181]

ПОДВИЖНОСТЬ электронов и ионов в газе и низкотемпературной плазме— коэф. пропорциональности р в соотношении Рдр = рй, связывающем величину скорости дрейфа Пдр электронов (ионов) в газе с величиной напряжённости электрич. поля Е, вызывающего этот дрейф. Понятие П. электронов и ионов имеет физ. смысл при условии, когда характерная длина пробега рассматриваемой заряж. частицы иного меньше характерного размера системы в направлении движения частицы, П. электронов и ионов выражается через электронную (ионную) проводимость [c.665]

В типичных условиях режима работы лазера на ионах благородного газа однородное и неоднородное уширения имеют приблизительно один и тот же порядок величины. Для лазера на ионах аргона (переход Л = 514 нм) доплеровская ширина составляет приблизительно 3,5 ГГц. Однородная ширина линии заключена между 0,5 и 0,8 ГГц. Она обусловлена главным образом эффектом Штарка, возникающим благодаря высоким плотностям электронов ( 102° м ), и спонтанным испусканием. Заметим, что естественная ширина линии составляет 0,46 ГГц. Большое однородное уширение влечет за собой сильную конкуренцию мод, и если не принять особые меры, то она может легко привести к значительным флуктуациям амплитуды в многомодовом режиме. В лазере на ионах благородного хаза особый эффект вызывается относительно большой скоростью дрейфа ионов (Удр 10 м/с). Он заключается в расщеплении контура усиления в лазере на две доплеровские кривые с расстоянием между ними порядка 0,5 ГГц. [c.80]

В случае постоянного электрического поля левые части уравнений (7.1.78) равны нулю, и, следовательно, из этих уравнений можно найти стационарную скорость дрейфа и электронную температуру = 1/ как функции электрического поля Е при заданной температуре решетки Т = 1//5, а затем вычислить стационарный ток в системе. Для этого нужно, конечно, иметь явные выражения для кинетических коэффициентов. Если рассматривать подсистемы электронов и фононов как квантовые газы, то кинетические коэффициенты легко вычисляются (см. [167]). Однако даже в этом простейшем приближении зависимость кинетических коэффициентов от Е и Т оказывается весьма сложной, и уравнения баланса приходится решать численными методами. Результаты таких расчетов, приведенные в работах [115, 118, 167], хорошо согласуются с экспериментальными данными. [c.104]

Рис. 23.5. Зависимость скорости дрейфа электронов от Е/р в различных газах [5]

Прежде всего важно отметить, Что всюду в этой книге, где будет говориться о проводимости газа, Уе означает так называемую скорость дрейфа электронов, которая значительно меньше скорости их беспорядочного теплового движения. В отсутствие электрического поля электроны совершают лишь беспорядочное движение со средней скоростью выше 10 сж/се/с. При этом часто происходят столкновения электронов с молекулами газа. В промежутках между столкновениями траектории свободного пробега электронов прямолинейны и беспорядочно ориентированы и средняя скорость в л ю б о м и а-правлении равна нулю. Действие электрического поля X заключается в том, что к каждому электрону прикладывается направленная вдоль поля сила, в результате чего на скорость теплового движения накладывается составляющая скорости, параллельная полю. Таким образом, средняя скорость в направлении, параллельном полю, равна уже не нулю, а Ve, т. е. скорости дрейфа. Следует добавить, что, помимо того, что поле X вызывает появление скорости дрейфа, оно, как мы увидим далее, приводит также к повышению средней скорости беспорядочного движения электронов. [c.11]

Так как электроны плазмы имеют гораздо большие скорости теплового движения, чем ионы, то поверхности мишеней, соприкасающиеся с плазмой, заряжаются отрицательно. Величина этого заряда растет при подаче на электроды ВЧ напряжения. Действительно, когда положительный заряд на каком-либо электроде, например на Э1, оказывается больше отрицательного заряда на мишени поле будет направлено от мишени к газу и на мишень пойдет дополнительный поток электронов. Остальную часть периода к мишени будут дрейфовать ионы. Однако так как их подвижность значительно ниже чем у электронов, то они практически почти не будут изменять величину отрицательного заряда мишени, [c.68]

Идеальный проводник, состоящий нз электронного газа, не испытывающего рассеяния, описывается уравнением (II), по не (I). Ф. Лондон и Г. Лондон использовали совместно уравнение (I) и раннюю теорию ускорения Беккера, Саутера и Хеллера [42] для объяснения эффекта Мейснера. Пусть у(х, у, Z, Z) —средняя скорость дрейфа электронного газа. Ускорение частицы определяется силой Лоренца [c.692]

Как и в невырожденном газе, расссеяние носителей приводит к хаотизации их скоростей и симметризации функции распределения когда фермиевское распределение смещается под действием внешнего поля, перебросы электронов при рассеянии из правой части распределения (рис. 7.1, б) преобладают над обратными перебросами. В результате совместного действия внешнего поля и процессов рассеяния устанавливается некоторая скорость дрейфа носителей [c.184]

Режим насыщения достигается при достаточно большой скорости дрейфа электронов и ионов. Скорость увеличивают в 10—40 раз, добавляя к чистому Аг 2,.5 — 30% многоатомных газов (Hj, СН4 и др.). При работе с чистыми мрюгоатомными газами для насыщения требуются существенно большие Е. [c.186]

П. 3. в газовом разряде проявляются во мн. закономерностях поведения электронов в слабоионизов. газе. Напр., скорость дрейфа электронов Од в пост, электрич. поле напряжённостью Е зависят от Е п от плотности молекул N не порознь, а от их комбинации ЕШ. Часто слабоионизов, газ мало нагревается токо.м, и его абс. темп-ра более пли менее постоянна п близка к Г ж 300 К те.чп-ра электронного газа существенно выше. Те ж (1—3)-10 К1. При пост, темп-ро плотность N однозначно определяется давлением р = Л кТ, обычно используемым в физике газового разряда в качестве меры плотности. При темп-ре 20 °С р = 1 торр (1 мм рт. ст.) соответствует N = 3,3-10 сиГ . [c.667]

П. 3. имеют большое практич. значение. Напр., для нахождения скорости дрейфа в определённо.м газе при двух условиях Е 10 В/см, р = 10 торр и = 20 В/см, р = 20 торр достаточно одного измерения. Б обоих случаях отношение /р, а следовательно, и гд одинаковы. Результаты измерений ф-цип двух переменных Гд( , р) представляются не в виде семейства кривых, а в виде одной кривой ад( /р). Зависимость Гд( /р) наглядно следует из ф-лы элементарной теории уд = = eE/mv , где — частота столкновений электрона с молекулами, пропорцпональная N. Закономерность v (E/p) сохраняется и в строгой теории, основанной на решении кияетич. ур-иия для ф-цип распределения электронов. -Энергетич. спектр, от к-рого зависит Уд, как и ср. энергия электронов, является ф-цнеы E/N или Е/р. [c.667]

Электроны в электрическом поле набирают энергию в интервале между столкновениями и отдают их при упругих и неупругих столкновениях с атомами и молекулами газа. Рассматривая изменение количества движения электрона в направлении электрического поля nieUe за время между столкновениями v , в отсутствие неупругих столкновений можно получить приближенное выражение для скорости дрейфа электронов [c.83]

Исходя из уравнения переноса Больцмана и используя приближение времени релаксации, показать, что электрическую проводимость однородного полупроводника, рассматриваемого как больцмановский газ электронов и дырок, можно записать как а = ( (/г .1 + р Хр), где i и [Хр — подвижности, т. е. средние скорости дрейфа в электрическом поле единичной напр.чженности. Для электронов и дырок они соответственно равны [c.78]

В газах передача энергии совершается при столкновении молекул, в твердых диэлектриках — при колебаниях соседних молекул, в твердых металлах — благодаря тепловому движению электронов. В пламенном пространстве печи очень большую роль играет турбулентная теплопроводность, которая характеризуется скоростью дрейфа и длиной пробега клочкообразных масс в турбулентном потоке. Удельный поток турбулентного переноса тепла может быть предстаачен уравнением [c.204]

ПОДВИЖНОСТЬ электропов и ионов в газе — отношение, средней направленной скорости электронов (ионов) и, движущихся в электрич. поле в газе, к Е — напряженности поли ц = ujE. Под И. понимают также самый процесс направленного движения. заряженных частиц (дрейф. заряженных частиц) в газе под действием поля и паз. также скоростью дрейфа). На рафиках и в таблицах, как правило, дается приведенная П., определяемая соотно-пачшем [c.79]

Электропроводность плазмы и ток разряда определяются рядом физических величин. Поскольку в плазме существует электрическое поле Е, созданное напряжением на электродах, то на каждый электрон между двумя столкновениями действует сила еЕ, создающая ускорение в направлении анода еЕ та (е и — заряд и масса электрона) . Если в единицу времени электрон испытывает Уо столкновений, то средняя скорость его движения (дрейфа) равна еЕу Ьпэ. Ионы практически не переносят заряда, поскольку скорость дрейфа тяжелых ионов во много раз меньше, чем электронов. Согласно кинетической теории газов частота столкновений равна А.э/ э.ср здесь Яэ —средняя длина свободного пробега электрона, причем Хэ= 1/(яГор2пк), где Гер —средний радиус атомов в канале, — количество всех частиц в единице объема. [c.24]

Характер фиа. процессов С. р. (пробой газовой среды, динамика разряда, пространственная структура ИТ. д.) зависит от соотношения между эфф. частотой соударений электронов с атомами и молекулами газа Vm и частотой электрич, поля ю. При у /(о < 1 (высокие частоты поля и низкие давления газа) электроны движутся в электрич. поле почти как свободные. При г ,/(о > 1 (низкие частоты поля, высокие давления газа) электроны дрейфуют в перем. электрич. поле СВЧ-волны, Е 1) = ЯрС08ш4, со скоростью т. в. в каждый момент движутся с той же скоростью, что и в пост, электрич. поле, напряжённость к-рого (Кавна мгновенному значению перем. элеКтрич. поля с амплитудой Яр- [c.423]

Ко второй группе относятся методы повышения качества, требующие конструктивных и, технологических изменений в аналитическом и электронных блоках АИИС. В качестве примера таких методов можно указать на использование оптимального для данных условий детектора (катарометра, пла-менно-ионизационного в хроматографии, электрометрического интегрирующего усилителя или электронного умножителя в масс-спектрометрии и т. п.). К этой группе относятся также методы, повышающие стабильность режимов аналитического прибора например, использование регуляторов скорости газо-носителя, аналоговых фильтров и компенсаторов дрейфа, а также соответствующих экранов и мер по защите от помех [4, 5]. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...