Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wanneer worden de elektronen uit een geleider uitgestoten?

Elektronen worden uitgezonden uit een geleider in een paar verschillende scenario's:

1. Thermionische emissie:

* Wanneer: Dit gebeurt wanneer de geleider tot een hoge temperatuur wordt verwarmd.

* Hoe: Hoge temperaturen bieden de elektronen voldoende thermische energie om de werkfunctie te overwinnen (de energiebarrière aan het oppervlak van de geleider).

* Voorbeeld: Gebruikt in vacuümbuizen, elektronenpistolen in CRT's (oude televisies) en sommige soorten lasers.

2. Foto -elektrisch effect:

* Wanneer: Wanneer het licht van een voldoende hoge frequentie (boven de werkfunctie) op de geleider schijnt.

* Hoe: Fotonen in de lichtoverdrachtsenergie naar de elektronen, waardoor ze voldoende energie hebben om te ontsnappen.

* Voorbeeld: Fotomultipliers, zonnecellen en sommige soorten lichtdetectoren.

3. Veldemissie:

* Wanneer: Een zeer sterk elektrisch veld wordt toegepast op het oppervlak van de geleider.

* Hoe: Het intense elektrische veld trekt elektronen van het oppervlak.

* Voorbeeld: Gebruikt in sommige soorten elektronenmicroscopen en krachtige vacuümbuizen.

4. Secundaire emissie:

* Wanneer: Hoge energie elektronen of andere deeltjes slaan de geleider op.

* Hoe: De invallende deeltjes geven energie aan de elektronen in de geleider, waardoor sommige worden uitgeworpen.

* Voorbeeld: Gebruikt in sommige fotomultiplicatoren en andere apparaten die signalen versterken.

5. Andere emissieprocessen:

* ionisatie: In extreme omstandigheden kan de geleider worden geïoniseerd, wat betekent dat hij elektronen verliest als gevolg van botsingen met energierijke deeltjes.

* Chemische reacties: Sommige chemische reacties kunnen leiden tot de afgifte van elektronen uit de geleider.

Belangrijke opmerking: In een typische geleider bewegen elektronen constant willekeurig. Ze verlaten de geleider echter niet noodzakelijk tenzij een van de bovenstaande processen hen voldoende energie biedt om de oppervlaktebarrière te overwinnen.