 |
|
|
:: Joyce James :: :: :: :: :: :: :: :: :: :: The Boarding House :: :: Windows XP :: :: :: :: :: 3. . . :: Gump & Company :: |
()ModernLib.Net / / / () - (. 7)
Отличительные особенности Ш. д. по сравнению с полупроводниковыми диодами др. типов: возможность получать требуемую высоту потенциального барьера посредством выбора соответствующего металла; значительная нелинейность вольтамперной характеристики при малых прямых смещениях; очень малая инерционность (до 10 ¾11 сек); низкий уровень ВЧ шумов; технологическая совместимость с интегральными схемами ; простота изготовления. Ш. д. служат главным образом СВЧ-диодами различного назначения (детекторными, смесительными, лавинно-пролётными, параметрическими, импульсными, умножительными); кроме того, Ш. д. применяют в качестве приёмников излучения , детекторов ядерного излучения , тензодатчиков , модуляторов света; их используют также в выпрямителях тока ВЧ, солнечных батареях и т.д. Лит.см. при ст. Полупроводниковый диод. Ю. Р. Носов. 
Рис. 2. Типичная вольтамперная характеристика полупроводникового диода с р - n-переходом: U - напряжение на диоде; I - ток через диод; U* o бри I* o бр- максимальное допустимое обратное напряжение и соответствующий обратный ток; U c т- напряжение стабилизации. 
Структура детекторного Шотки диода: 1 - полупроводниковая подложка; 2 - эпитаксиальная плёнка; 3 - контакт металл - полупроводник; 4 - металлическая плёнка; 5 - внешний контакт. Шотки эффект Шо'тки эффе'кт,уменьшение работы выхода электронов из твёрдых тел под действием внешнего ускоряющего их электрического поля. Ш. э. проявляется в росте тока насыщения термоэлектронной эмиссии , в уменьшении энергии поверхностной ионизации (см. Ионная эмиссия ) и в сдвиге порога фотоэлектронной эмиссии в сторону бо'льших длин волн l Ш. э. возникает в полях Е, достаточных для рассасывания пространств. заряда у поверхности эмиттера ( Е~ 10 -100 вЧ см ¾1), и существен до полей Е ~10 6 в . см ¾1. При Е> 10 7 вЧ см ¾1 начинает преобладать просачивание электронов сквозь потенциальный барьер на границе тела ( туннельная эмиссия ) . Классическая теория Ш. э. для металлов создана немецким учёным В. Шотки (1914). Из-за большой электропроводности металла силовые линии электрического поля перпендикулярны его поверхности. Поэтому электрон с зарядом - е, находящийся на расстоянии х> а( а- межатомное расстояние) от поверхности, взаимодействует с ней так, как если бы он индуцировал в металле на глубине хсвоё «электрическое изображение», т. е. заряд + е.Сила их притяжения:
(e
o-
диэлектрическая проницаемость
вакуума), потенциал этой силы (j
э. и.= -
е/16pe
о
х.Внешнее электрическое поле уменьшает j
э. и.на величину
Е
.
х(см.
рис.
); на границе металл - вакуум появляется потенциальный барьер с вершиной при
х = х
м=
В случае, когда эмиттирующая поверхность неоднородна и на ней имеются «пятна» с различной работой выхода, над её поверхностью возникает электрическое поле «пятен». Это поле тормозит электроны, вылетающие из участков катода с меньшей, чем у соседних, работой выхода. Внешнее электрическое поле складывается с полем пятен и, возрастая, устраняет тормозящее действие последнего. Вследствие этого эмиссионный ток из неоднородного эмиттера растет при увеличении Eбыстрее, чем в случае однородного эмиттера (аномальный Ш. э.). Влияние электрического поля на эмиссию электронов из полупроводников белее сложно. Электрическое поле проникает в них на бо'льшую глубину (от сотен до десятков тысяч атомных слоев). Поэтому заряд, индуцированный эмиттированным электроном, расположен не на поверхности, а в слое толщиной порядка радиуса экранирования r э. Для х > r э справедлива формула (1), но для полей Ево много раз меньших, чем у металлов ( Е~10 2 -10 4 в/см) .Кроме того, внешнее электрическое поле, проникая в полупроводник, вызывает в нём перераспределение зарядов, что приводит к дополнительному уменьшению работы выхода. Обычно, однако, на поверхности полупроводников имеются поверхностные электронные состояния. При достаточной их плотности (~10 13 см ¾2) находящиеся в них электроны экранируют внешнее поле. В этом случае (если заполнение и опустошение поверхностных состояний под действием поля вылетающего электрона происходит достаточно быстро) Ш. э. такой же, как и в металлах. Ш. э. имеет место и при протекании тока через контакт металл - полупроводник (см. Шотки барьер , Шотки диод ) .
Лит.:Schottky W., «Physikalische Zeitschrift», 1914, Bd 15, S. 872; Добрецов Л. Н., Гомоюнова М. В., Эмиссионная электроника, М., 1966; Ненакаливаемые катоды, М., 1974. Т. М. Лифшиц. 
Ф э.и. - потенциальная энергия электрона в поле силы электрического изображения; еЕх - потенциальная энергия электрона во внешнем электрическом поле; Ф - потенциальная энергия электрона вблизи поверхности металла а присутствии внешнего электрического поля: Ф м- работа выхода металла; Ф - уменьшение работы выхода под действием внешнего электрического поля; Е F- уровень Ферми в металле; х м- расстояние от вершины потенциального барьера до поверхности металла; штриховкой показаны заполненные электронные состояния в металле. Шотландия Шотла'ндия(Scotland), административно-политическая часть Соединённого королевства Великобритании и Северной Ирландии. Занимает северную часть о. Великобритания и прилегающие острова: Гебридские, Оркнейские, Шетлендские. Ш. имеет некоторые автономные права. Площадь 78,8 тыс. км 2.Население 5,2 млн. чел. (1971), главным образом шотландцы , говорят на диалекте английского языка; литературный язык - английский. Своеобразная этническая группа Ш. - гэлы.Верующие-протестанты. Административно Ш. разделена на районы (Дамфрис-энд-Галлоуэй, Бордерс, Стратклайд, Лотиан, Файф, Сентрал, Тейсайд, Грампиан, Хайленд) и 3 островные территории (Шетленд, Оркни, Западные острова); все они подразделяются на административные округа. Главный город - Эдинбург. В рельефе преобладают возвышенности и горы - Северо-Шотландское нагорье высотой до 1343 м(г. Бен-Невис, высшая точка Великобритании) и Южно-Шотландская возвышенность; между ними - Среднешотландская низменность. Вдоль побережий узкие низменные равнины. Климат умеренный океанический; в Эдинбурге средняя температура января 3,4 °С, июля 14,4 °С; на З. выпадает до 2000 ммосадков, на В. - до 700 мм.Густая речная сеть, наиболее известная река - Клайд; много озёр: Лох-Ломонд, Лох-Несс и др. Широко распространены вересковые пустоши. В экономическом отношении различаются плотно заселённый ( 3/ 4всего населения Ш.), преимущественно индустриальный, район Среднешотландской низменности и редко заселённые, преимущественно аграрные, районы Южно-Шотландской возвышенности и Северо-Шотландского нагорья. В промышленности занято свыше 1/ 3экономически активного населения, в сельском хозяйстве менее 1/ 10. Главные промышленные узлы: конурбация Клайдсайд (с центром Глазго ) и Эдинбург , промышленные центры - города восточного побережья - Абердин, Данди, Грейнджмут и др. Основные отрасли: добыча угля, чёрная металлургия, алюминиевая промышленность, судостроение (около 1/ 3всех британских судов), электротехника и электроника, производство конторского оборудования, часов, химия и нефтехимия, текстильная, пищевая, бумажная, полиграфическая промышленность. Близ восточного побережья Ш. - на шельфе Северного моря - нефтеразработки. В сельском хозяйстве преобладает животноводство. В пределах нагорий сосредоточено значит. поголовье овец; на равнинах Западной Ш. разводят главным образом крупный рогатый скот (молочных и мясных пород). На прибрежной и Среднешотландской низменности животноводство сочетается с полеводством (ячмень, пшеница, картофель). Н. М. Польская.
Исторический очерк.Древнейшие археологические памятники на территории Ш. относятся к 3-му тыс. до н. э. В первые столетия до н. э. началось заселение территории Ш. кельтскими племенами; к древнему населению Ш. относились пикты.В начале н. э. у некоторых племён стало зарождаться классовое общество. Неоднократные попытки римлян (начиная с 1 в. н. э.) подчинить Ш. (её римское название - Каледония) окончились неудачей. В 360-367 пикты вторглись в Британию, дойдя до южного побережья. Видимо, в конце 5 - начале 6 вв. в Ш. из Ирландии стали переселяться племена скоттов , от имени которых происходит название Шотландия (Scotland - страна скоттов), утвердившееся с 11 в. В период англо-саксонского завоевания Британии (5-6 вв.) в Ш. была оттеснена значительная часть бриттов ; в 7 в. на территорию Ш. вторглись англы, поселившиеся на Ю.; в 9-13 вв. происходили набеги скандинавов. Зарождение элементов феодализма в Ш. сочеталось с сохранением клановой системы (см. Клан ), оформившейся в период разложения первобытнообщинного строя. Процессу феодализации способствовало распространение христианства (6 в.); возникли первые государственные образования. В 11 в. оформилось шотландское королевство. Во 2-й половине 11 в. Ш. подверглась нападению нормандских завоевателей Англии. Шотландский король Малькольм III (правил в 1058-93) признал себя вассалом английского короля Вильгельма I Завоевателя. С 12 в. в южной, равнинной части Ш., где в основном развивалось земледелие, постепенно оформлялись феодальные отношения. На С., основу хозяйства которого составляло скотоводство, распространение феодализма началось только в 14-15 вв. Большую часть шотландского крестьянства составляли крепостные - вилланы. На Ю. Ш. развивались ремёсла и торговля. В конце 13 в. усилились попытки английских феодалов подчинить Ш.; английский король Эдуард I объявил себя сюзереном Ш. В 1296 английские войска вторглись в Ш., что вызвало восстание против англичан (война за независимость 1296- 1314). В 1305 войска повстанцев во главе с У. Уоллесом были разгромлены. В 1306 началось новое восстание под рук. Роберта Брюса , который был провозглашен королём Ш. под именем Роберта I (правил в 1306-29). В 1314 шотландцы разгромили английскую армию Эдуарда II при Баннокберне. Вторжение английских войск в Ш. в 1322 окончилось неудачей. В 1328 Англия признала независимость Ш., но английские лорды сохранили полученные ранее земельные владения в Ш. В конце 13 - начале 14 вв. оформился шотландский парламент. Постепенно складывалась шотландская народность. Однако централизации мешал феодальный и племенной сепаратизм. Значение королевской власти особенно упало в конце 14 в. при первых королях династии Стюартов.Феодальные усобицы ослабляли позиции Ш. в возобновившихся с конца 14 в. войнах с Англией, в которых Ш. часто выступала в союзе с Францией. В 16 в. на Ю. началось зарождение элементов капиталистического производства, хотя в целом Ш. оставалась страной с низким уровнем развития производительных сил. Города Ю. вели оживлённую торговлю с английскими городами. В середине 16 в. развернулась возглавленная Дж. Ноксом кальвинистская Реформация , проведённая в интересах дворянства, сосредоточившего в своих руках 5/ 6секуляризованной церковной собственности, и нарождавшейся буржуазии, получившей «дешёвую» церковь. В 1560 парламент учредил в стране пресвитерианскую церковь. В 1567 в результате восстания кальвинистской знати была свергнута королева Мария Стюарт , стремившаяся к восстановлению в Ш. католицизма. С утверждением династии Стюартов также и на английском престоле (1603) Ш. была объединена с Англией личной унией. Абсолютистское правительство стремилось всемерно усилить свою власть над Ш. Права шотландского парламента были ограничены. Принимались меры к распространению на Ш. англиканства (см. Англиканская церковь ) .Попытки ввести в Ш. в 1637 литургию по англиканскому образцу явились поводом к восстанию шотландцев против короля Карла I Стюарта. В 1638 шотландские пресвитериане подписали «Национальный ковенант» (см. «Ковенант» ), в котором обязались защищать «истинную веру» против всех посягательств. Король Карл I попытался подавить восстание вооруженной силой, но в начавшейся войне с Ш. (1639-40) потерпел поражение. Война шотландцев против короля послужила непосредственным толчком к Английской буржуазной революции 17 века. На первом этапе революции шотландские пресвитериане - ковенанторы (т. н. виггаморы) выступали в союзе с английским Долгим парламентом против короля. Однако в конце 1647 верхушка шотландского пресвитерианского дворянства, боявшаяся углубления революции, заключила тайное соглашение с королём, по которому (в обмен на согласие Карла сохранить в Ш. пресвитерианство) обязалась поддержать его в борьбе против английской революционной армии. Вступившая в Англию шотландская армия была в августе 1648 разбита войсками О. Кромвеля при Престоне. Казнь Карла I (январь 1649) и провозглашение в Англии индепендентской республики были враждебно встречены пресвитерианской верхушкой Ш. В феврале 1649 шотландский парламент провозгласил королём (под именем Карла II) сына казнённого Карла I. Карл II был вынужден принять «Национальный ковенант» и ряд других условий, ограничивавших его власть. Попытка маркиза Монтроза произвести в начале 1650 переворот, который позволил бы Карлу II занять престол без принятия условий, потерпела неудачу; Монтроз был казнён. Роялистская опасность, грозившая английской республике из Ш., была использована правящими классами Англии для полного подчинения Ш. В июле 1650 армия Кромвеля вторглась в Ш. и 3 сентября нанесла поражение шотландским войскам при Данбаре. Ровно через год шотландская армия под командованием Карла II, вторгшаяся в пределы Англии, была полностью разгромлена в сражении при Вустере. К маю 1652 вся Ш. была занята английской войсками. В апреле 1654 ордонанс Кромвеля официально закрепил объединение Ш. с Англией. Конфискация земель шотландской аристократии и дворян-роялистов, переход этих земель к новым владельцам (главным образом к представителям английской буржуазии и нового дворянства) содействовали разрушению в Ш. старых поземельных отношений. Были частично экспроприированы земли крестьян, многие крестьяне - держатели земли превратились в арендаторов. Увеличилось количество обезземеленной бедноты, уходившей в поисках работы в города. В период реставрации Стюартов (1660-88) в Ш., как и в Англии, установилась политическая реакция. Восстановленный шотландский парламент ликвидировал «Ковенант». Усилилось крестьянское движение (поход на Эдинбург, 1666; восстание 1678-80). Антиангл. восстания 1679 и 1685 потерпели поражения. Буржуазия и часть дворянства южной Ш. поддержали государственный переворот 1688-89 ( «Славную революцию» ) .Выступление нескольких горных кланов в поддержку свергнутой династии Стюартов было подавлено. В начале 18 в. Ш. была полностью объединена с Англией (акт об унии, 1707), шотландский парламент был упразднён (одновременно Ш. получила право избирать представителей в английский парламент). За объединённым королевством утвердилось название Великобритания. В Ш. сохранялась самостоятельная пресвитерианская церковь. Шотландская торговая буржуазия стала принимать участие в торговле с английскими колониями и в их эксплуатации. К 18 в. Ш. значительно отставала от Англии в экономическом развитии. Основные статьи экспорта составляли продовольствие и сырьё. Рабочие угольных и соляных копей Ш. вплоть до конца 18 в. фактически находились на положении крепостных. Крестьяне южной Ш. держали свои фермы на условиях годовой аренды. Главным занятием горцев оставалось скотоводство. В течение 1-й половины 18 в. значит. часть родовой аристократии северной Ш. поддерживала претензии Стюартов на престол. Однако вооруженные выступления в пользу Стюартов некоторых горных кланов (1715-16, 1745-46 и др.) потерпели неудачу; за поражением восстания 1745-46, которое отражало также протест горцев против обезземеливания и гнёта со стороны эксплуататорских классов Англии и Ш. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |
|||||||
(1)
. При
EЈ 5
.10
6
в
.см
¾1
x
m ³ 8Е. Уменьшение работы выхода F за счёт действия поля равно:
, например при
Е =10
5
в
.
см
¾1DF = 0,12
эви
х
м=60 Е. В результате Ш. э.
jэкспоненциально возрастает от
j
oдо
, где
к-
Больцмана постоянная
, а частотный порог фотоэмиссии
сдвигается на величину:
. (2)