▶ 열전자 방출
▶ 전기장 방출
▶ 2차 전자 방출
▶ 광전자 방출
▶ 연습 문제



 

상온에서, 금속 내의 전자의 운동 에너지는 낮으므로 탈출 준위를 넘는 일은 거의 없지만, 금속면에 전자를 방출시키는 방향으로 108 [V/m]정도의 아주 강한 전기장을 가하면 전자가 방출된다. 이러한 현상을 전기장 방출 (electric field emission) 이라고 한다. 이것은 그림1-9의 (a)와 같이 전기장이 강해지면, 금속 표면에 다른 공간의 전위가 기울어져 표면에 아주 가까운 부분의 에너지 준위가 탈출 준위 이하로 되기 때문이며, 이 때 금속의 일함수는 Δe[eV]만큼 낮아진다. 따라서, 전자는 방출되기 쉽게 된다. 또, 더욱 강한 전기장을 가하면, 그림 (b)와 같이 전위 곡선의 경사는 보다 더 급해지고 장벽의 두께가 얇아진다. 이 결과, 장벽을 뛰어넘을 만큼의 충분한 에너지를 가지지 못한 자유 전자라도 장벽을 뚫고 나올 수 있게 된다. 이러한 터널링 (tunneling) 은 전자의 파동성으로 설명되어지는 현상이다. 또, 열전자를 방출하고 있는 상태의 금속에 전기장을 가하면 방출 효과가 높아지며, 이러한 현상을 쇼트키 효과 (Schottky effect) 라고 한다.

 

(a)

(b)

그림 1-9  전기장 방출과 터널링

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