文档介绍：《金属电子逸出功的测定》实验指导与报告要求1
《金属电子逸出功的测定》实验指导与报告要求
一、 电子发射
1、 电子发射的分类：
⑴、光电发射：靠光照射金属表面引起电子发射。
⑵、热电子发射：加热金属使其中大量电子克服表面势垒而逸出。
⑶、二次电子发射：靠电子流或离子流轰击金属表面产生电子发射
⑷、场效应发射：靠外加强电场引起电子发射
2、热电子发射
⑴、无线电电子学的基础
⑵、真空管中从通电加热的金属丝阴极表面逸出电子的现象
二、实验目的和要求
1、了解热
2、掌握逸出功的测量方法。
2、 学****一种数据处理方法。 V
三、金属电子逸出功的测定原理简述
1、真空二极管的结构
a) 阴极K 通以电流 If 加热
b) 阳极A上加以正电压，在连接这两个电极的外电路中将有电流 Ia 通过
2、金属电子逸出功
⑴金属中电子能量分布
根据固体物理学中金属电子理论，金属中传导电子的能量分布按费米-狄拉克
(Fermi-Dirac)分布，即：
dN＝dW314π223(2m)WeW－WF
kT ＋1
式中WF称费米能级。
c) 金属-真空界面表面势垒曲线 (x为电子距离金属表面的距离)
d) 逸出功定义：E0?Eb?EF?eV
⑵、根据费米-狄拉克能量分布公式，可以推导出热电子发射公式，称里查逊-杜什曼
(Richardson-Dushman)公式。
I＝ASTe
式中：I-热电子发射的电流强度(A)
S-阴极金属的有效发射面积(cm2)
k-玻尔兹曼常数
T-绝对温度
eV-金属的逸出功
A-与阴极化学纯度有关的系数
2－eVkT
3、肖脱基效应
I＝AST2eeΦ
kT式中的I是不存在外电场时的阴极热发射电流。无外场时，电子不断地
从阴极发射出来，在飞向阳极的途中，必然形成空间电荷，空间电荷在阴极附近形成的电场，正好阻止热电子的发射，这就严重地影响发射电流的测量。为了消除空间电荷的影响，在阳极加一正电压，于是阳极和阴极之间形成一加速电场Ea，使电子加速飞向阳极。然而由于Ea的存在，使阴极发射电子得到助力，发射电流较无电场时大。这一现象称肖特基(Schottky)效应。
根据二极管理论，考虑到阴极和阳极共轴，且是园柱形，并忽略接触电势差和其它影响，可推得
?Ea?1??logIa=logI+=Iexp ???r1ln2
r1a
式中Ia和I0分别是加速电场为Ea和零时的阴极发射电流；r1和r2分别为阴极和阳极的半径；Ua为阳极电压。
4、外延法求零场发射电流
?T1→I1?a~logIa??
?T→I6?6
5、查理逊直线法求逸出电势
??I61?I11? ?做曲线图 log,, ,log T2T? T2,T??,求斜率