Потенциальный барьер электронный переход

На рис. 108 треугольник АСВ представляет собой потенциальный барьер для перехода электрона из валентной зоны в зону проводимости. Его ширина, согласно (458), есть [c.257]

Уменьшение потенциального барьера эмиттерного перехода вызывает увеличение диффузионного тока — дырки переходят из эмиттера в базу, а электроны, наоборот,— из базы в эмиттер. В связи с тем что концентрация дырок [c.61]

Гипотезу Хауффе и Энгеля [46] можно применять к прессованным порошкам. Авторы предположили, что электроны проводимости проходят через поверхностный барьер, образованный адсорбционным слоем. Следовательно, если много зерен спрессовано друг с другом ц на поверхности каждого из них имеется барьер, то необходимая энергия активации должна равняться по крайней мере высоте потенциального барьера для перехода от одного зерна к другому. [c.314]

Сказанное можно дополнительно пояснить с помощью потенциальных кривых, общепринятых для обозначения подобного рода процессов. Изобразим на рис. 1 исходный энергетический уровень, на котором находятся частицы А и Ог до взаимодействия. При сближении этих частиц они должны испытывать общее для всех электронных систем взаимное отталкивание, а следовательно, подъем потенциальной энергии по некоторой кривой. С другой стороны, изобразим на том же рисунке конечное состояние партнеров после тушения, расположенное ниже исходного на величину электронной энергии возбуждения А. Если сближать частицы А и Оа, то они также будут отталкивать друг друга и приводить к подъему потенциальной энергии при их сближении, что изображено правой кривой. Левая и правая кривые пересекаются в некоторой области, образуя своеобразный пик, или потенциальный барьер, мешающий переходу системы слева направо, т. е. препятствующий процессу тушения. Для того чтобы имелась возможность беспрепятственного и плавного (адиабатического) перехода системы с левого уровня на более низкий правый, необходимо, чтобы в переходной области тесного соприкосновения частиц, т. е. в переходном комплексе АОз, имело место [c.75]

Элементарные процессы, сопровождающиеся электронными переходами, являются неадиабатными. Электронный переход соответствует переходу системы, при достижении вершины барьера, с одной потенциальной поверхности на другую. При неадиабатных процессах достижение вершины потенциального барьера еще не говорит о безусловном переходе к конечным продуктам, и существует конечная вероятность перехода системы с нижней потенциальной поверхности на верхнюю. Таким образом, для неадиабатных процессов трансмиссионный коэффициент X заведомо меньше единицы. Как правило, процесс протекает неадиабатно, если реакция связана с изменением суммарного электронного спина или соответствует какому-ни будь другому запрещенному переходу. Трансмиссионный коэффициент для неадиабатных процессов чаще всего оказывается порядка 10 . Приближенные расчеты показывают, что неа диа батные реакции встречаются довольно редко. [c.146]

Зависимость (212.2) может быть представлена графически в трехмерном пространстве или в виде изоэнергетических линий в двухмерной системе координат п и гг. Расчет энергии такой системы, состоящей из 3 ядер и 3 электронов, был сделан методом МО ССП с расширенным базисом. На рис. 188 приведены результаты одного из таких расчетов. Изоэнергетические линии системы вычерчены при изменении п и гг. Диаграмма подобна топографической карте. Рассмотрим, как будет изменяться внутренняя энергия при столкновении молекулы АВ с атомом С. Внутренняя энергия исходного состояния молекулы АВ (На) принята равной —440 кДж/моль, энергия атома С (атома Н) — равной нулю. Пусть кинетическая энергия поступательного движения молекулы АВ и атома С по линии, соединяющей центры атомов, будет равна (,. Примем за исходное состояние системы состояние, обозначенное на рис. 188 точкой 1. В этом состоянии атом С находится на расстоянии г% =2 10 м. Энергия межмолекулярного взаимодействия между АВ и С невелика, поэтому внутреннюю энергию системы можно принять равной энергии исходного состояния. При приближении атома С к молекуле АВ преодолеваются силы отталкивания между одноименно заряженными ядрами атомов В и С. Внутренняя энергия системы при этом возрастает. Точка, характеризующая состояние системы, будет двигаться по линии минимальных энергетических градиентов, изображенной на рис. 188 пунктиром. В интервале между точками 2 ж 4 система находится на перевале, разъединяющем исходное и конечное состояния. На вершине энергетического барьера, в точке <3, при г = гг, атомы А и С энергетически тождественны. Система находится в переходном состоянии (см. 210). Однако в состоянии атомов А и С есть существенное различие. Атом С продолжает движение по направлению к атому В за счет кинетической энергии поступательного движения, а атом А совершает колебательное движение относительно атома В. На вершине потенциального барьера возникает взаимодействие в форме притяжения между атомом С и молекулой АВ, обусловленное обменным взаимодействием энергетических уровней молекулы АВ и атома С. В точке 4 система находится в состоянии мо-кулы ВС и атома А. На пути от точки 4 к точке 5 энергия отталкивания переходит в энергию поступательного движения молекулы ВС и атома А. Внутренняя энергия системы уменьшается до энергии конечного состояния (молекулы ВС и атома А), равной —440 кДж/моль. [c.570]

При любой химической реакции электроны проходят сквозь потенциальный барьер. Действительно, электронам необходимо покинуть атомные орбиты и перейти на молекулярные. Этот переход, связанный с необходимостью пройти через область повышенной энергии (отрыв от атома), осуществляется как туннель-эффект. [c.560]

Внутренняя и внешняя плоскости Гельмгольца различаются не только расстоянием их до поверхности. Внутренняя плоскость представляет собой слой ионов, которые находятся в своеобразной потенциальной яме. Ионы эти потеряли полностью или частично свою гидратную оболочку. Переход их в раствор требует преодоления некоторого потенциального барьера, связанного с работой против сил специфического взаимодействия ионов с металлом. С другой стороны, переход ионов из объема раствора на внутреннюю поверхность Гельмгольца затруднен эффектом частичной дегидратации. Приближению ионов к поверхности металла на расстояния, меньшие л ,, мешает отталкивание электронных оболочек ионов и электронов металла. Б отличие от внутренней внешняя плоскость Гельмгольца не является слоем ионов, а представляет собой границу, до которой могут подходить ионы (точнее их электрические центры), участвующие в тепловом движении. Между объемом раствора и внешней плоскостью Гельмгольца не существует энергетического барьера, связанного с десольватацией ионов. [c.115]

Модель туннельного перехода электрона (Маркус, Зволинский, Эйринг). Электрон переходит от одного иона к другому по туннельному механизму, сквозь потенциальный барьер. Константа скорости [c.105]

Модель туннельного перехода электрона (Маркус, Зволинский, Эйринг). Электрон переходит от одного иона к другому по туннельному механизму, сквозь потенциальный барьер. Константа скорости к -= к к, где к = НТ ЕК)е 1 (по теории активированного комплекса) у.е — вероятность перехода электрона за время столкновения к = при к = 1). [c.147]

При любой химической реакции электроны проходят сквозь потенциальный барьер. Действительно, электронам необходимо покинуть атомные орбиты и перейти на молекулярные. Этот переход, связанный с необходимостью пройти через область повышен- [c.438]

Заканчивая рассмотрение вопроса о потенциальном барьере на границе раздела соприкасающихся тел, напомним, что суммарная высота барьера при равновесии не зависит от его формы и однозначно определяется из условия равенства полной термодинамической работы (для перехода электрона через контакт) нулю [c.162]

Из сказанного выше следует, что вольт-амперная характеристика контакта должна зависеть от ширины потенциального барьера, т. е. от эффективной толщины слоев пространственного заряда. В том случае, когда ширина барьера не превышает длины свободного пробега электронов, т. е. 0,1 мк ( 10 л , переход электронов через контакт осуществляется в одну стадию и вольт-амперная характеристика описывается формулой (141). При этом нелинейные свойства контакта проявляются, начиная с очень небольших значений разности приложенных потенциалов. В случае, когда ширина потенциального барьера во много раз превосходит длину свободного пробега электронов, вольт-амперная характеристика контакта является линейной вплоть до очень высоких значений разности приложенных потенциалов. [c.168]

При выполнении этого условия, т. е. в том случае, когда контактная разность потенциалов между полупроводником и металлом превосходит по величине 0,5—1 в, а по знаку соответствует обогащению полупроводника неосновными носителями, на поверхности последнего возникает так называемый инверсионный слой. Из сказанного понятно, что основные носители в объеме полупроводника и в инверсионном слое на поверхности имеют противоположный знак. Так, в разобранном выше примере основными носителями в объеме кристалла являются дырки, а основными носителями на поверхности — свободные электроны. Отсюда следует, что потенциальный барьер в слое пространственного заряда полупроводника соответствует образованию р—п перехода. Поскольку термодинамическая концентрация носителей заряда на контактной поверхности полупроводника близка к единице, то потенциальный барьер между этой поверхностью и металлом практически отсутствует. Поэтому в рассмотренном случае, так же как и в предыдущем, на границе раздела образуется потенциальный барьер простейшей формы. Вольт-амперная характеристика этого барьера совпадает с вольт-амперной характеристикой р—п перехода. Сказанное поясняется энергетической диаграммой, приведенной на рис. 50. Из диаграммы видно, что равновесная высота потенциального барьера, расположенного в слое пространственного заряда полупроводника, равна расстоянию между уровнем электрохимического потенциала и уровнем наиболее удаленной от него зоны (проводимости или валентной) в объеме полупроводника. [c.181]

Имеются, однако, полупроводники другого типа, хорошая проводимость которых при сравнительно невысоких температурах обусловлена наличием примесей. Это так называемые примесные полупроводники. Наблюдается следующая картина. В чистом состоянии кристалл имеет большую запрещенную зону и является диэлектриком. Вещество же с добавкой определенных примесей обнаруживает свойства полупроводника. Роль примесей состоит в том, что они создают новые уровни между валентной зоной и зоной проводимости, т. е, внутри запрещенной зоны. Тем самым уменьшается потенциальный барьер перехода электронов, проводимость возрастает. [c.194]

На рис. 8.17,6 обе зоны загибаются вверх в области перехода по мере того, как материал приобретает свойства р-ти-. па. Миграция электронов по зоне проводимости из р- в л-область происходит так легко потому, что они двигаются вниз по градиенту в область меньшей энергии. Наоборот, дырки двигаются в свою область меньшей энергии (обратной по смыслу энергии электронов), мигрируя из п- в р-область. Миграция дырок или электронов в противоположных направлениях затрудняется потенциальным барьером, обусловленным смещением зон. Подразумеваемое в этой картине разделение зарядов означает, что в темноте в равновесных условиях потенциал изменяется поперек перехода, л-область имеет отрицательный потенциал относительно р-области, а собственно область перехода будет обеднена переносчиками заряда. [c.275]

Выпрямление на р—п-перехода. Если на р—п-переход подается прямое смещение, то высота потенциального барьера eV = W— — Ме) снижается на величину еУ по сравнению с равновесным состоянием (см. рис. 187, б). Соответственно изменяется и толщина запорного слоя (774) (из V вычитается V). Ток неосновных носителей через переход остается практически неизменным, в то время как с понижением потенциального барьера большее число электронов может перейти в р-область и большее число дырок — в п-область. [c.460]

Логическое завершение этого процесса, т.е. перехода через потенциальный барьер, — полное смешение электронной пары одной из связей С=0 с образованием связи М -0, а пары электронов связи М -С с образованием [c.66]

Существует следующий простой способ обнаружения эффекта превращения параметров электрического сопротивления веществ. Рассмотрим катодную систему, состоящую из двух электродов, размещенных в земле, которая позволяет наблюдать переход количественных изменений в качественные. Для различных режимов источника (фиксированных напряжений от до и ) будем определять ток и активную мощность. Ситуация здесь аналогична хорошо известному случаю эмиссии. Выходя из металла, квазичастица преодолевает потенциальный барьер, совершая при этом работу выхода . Квазичастица ведет себя как электронный газ, частицы которого имеют различные скорости. Не каждая квазичастица, преодолевшая потенциальный барьер, может быть зафиксирована в виде со dg/dt. (Здесь ширина энергетической зоны зафиксированной квазичастицы значительно меньше всех других энергий и может рассматриваться как волна флюктуации массы, как квант энергии). Однако с ростом напряжения частота фиксации растет. Поэтому, если определять сопротивление, используя обычные формулы для квазистационарных процессов R iU/I, то параметр R с увеличением U практически не изменяется, при этом остается меньше аналогичного изменяющегося параметра, определяемого исходя из активной мощности R< >P/P. [c.63]

Конформационный анализ), когда устойчивым конформациям соответствуют разные по глубине минимумы потенциальной энергии, т. е. возникают различающиеся по форме и св-вам поворотные изомеры (конформеры). В частности, у молекул типа 1,2-дизамещенных этана имеются три стабильных конформации-одна транс- (или анти-) и две гош-конформации (см. рис. 2). Относит, стабильность поворотных изомеров определяется разностью их энергий АЕ, т. е. разностью значений энергии в минимумах потенциальной кривой. Напр., транс-изомер 1,2-дихлорэтана более устойчив, чем гош-изомер, т.к. его энергия (в газовой фазе) ниже на 5,6 кДж/моль. При достаточно низких потенциальных барьерах (неск. десятков кДж/моль) поворотные изомеры находятся в термодинамич. равновесии, положение к-рого зависит от т-ры, давления и природы среды. Для барьеров порядка 10 к Дж/моль время жизни конформеров составляет 10 °с. При высоких значениях Уд (выше 100 к Дж/моль), когда В. а отсутствует, конформеры даже при малой разности их энергий могут существовать как индивидуальные в-ва. В. в. молекул возможно в газовой и жиДкой фазах, параметры К(ф) зависят от характера среды и электронного состояния молекулы. В кристаллах В. в., как правило, отсутствует и стабилен лишь один конформер иногда существуют твердые фазы (напр., у некоторых фреонов), в которых стабильны разные конформеры и между ними осуществляются переходы. [c.392]

Электропроводность молекулярных кристаллов обычно очень низка вследствие малой подвижности и концентрации носителей. В антрацене, например, движение электрона по кристаллу связано с преодолением потенциального барьера при переходах от одной молекулы к другой, так как электронные функции молекул перекрываются слабо. Аналогичная ситуация имеет место в некоторых полупроводниках, таких, как окислы переходных металлов (ем. гл. 3), где катионы находятся в двух валентных состояниях и электрон переходит от одного катиона к другому. В молекулах ароматических соединений электропроводность (электронная или дырочная) обеспечивается за счет л-орбиталей. Фотовозбуждением или введением внолупро- [c.74]

Однако высокая подвижность электронов вдоль цепи сопряжения — необходимое, но недостаточное условие для значительной электронной проводимости полимера. Дополнительно требуется, чтобы носители могли переходить с одной макромолекулы на другую. Эти межмолекулярные переходы носителей осуществляются путем активационного преодоления потенциальных барьеров между молекулами (активационный, перескоковый, или барьерный механизм). Разделить вклад внутримолекулярного движения носителей и переходов от одной цепи сопряжения в другую удаехся, измеряя электропроводность полимерных полупроводников при различных частотах электрического ноля. На рис. 18 приведена зависимость электропроводности терморадиационно модифицированного полиэтилена от частоты электрического поля [70]. Видно, что при переходе от постоянного тока к переменному с частотой порядка 5 МГц электропроводность возрастает на десять порядков, а дальнейшее повышение частоты не приводит к существенному изменению у При повышении частоты от О до 30 МГц значение энергии активации уменьшается от 0,5 до 0,05 эВ. Аналогичные вышеприведенные данные о возрастании электропроводности и уменьшении энергии активации ее при повышении частоты электрического поля были получены Стиль-бансом и Богуславским при исследовании полимера тетрацианэти-лена и его комплексов с серебром [1, с. 84]. Эти авторы считают, что в исследованных ими полимерах носители свободно движутся в непрерывных областях сопряжений макромолекул и преодолевают значительный потенциальный барьер при переходе от одной области к другой. С ростом частоты доля межобластных переходов уменьшается, что приводит к уменьшению энергии активации и росту электронроводности. [c.42]

Мы можем временно принять для AgBr и ТП механизм Митчелла, согласно которому вакантное основное состояние S красителя принимает электрон или с заполненного акцепторного уровня Ag(Tl), или прямо из валентной зоны. Затем смещением уровней аниона красителя вверх уровень прилипания Вгд (Ij) может быть достигнут. Конечный результат будет тот же, как в механизме передачи энергии, и эти механизмы не смогут быть различимы. Мы не знаем, однако, ни точного положения уровней прилипания, ни величины смещения уровней аниона красителя для окончательного рассмотрения такой возможности. Имеются также дополнительные трудности в электронном обмене, который еще не рассмотрен. Имеется искривление вверх зоны проводимости и заполненной зоны у отрицательно заряженной поверхности, которое увеличивает потенциальный барьер для перехода электрона, но не влияет существенно на передачу энергии. [c.249]

Согласно квантовым представлениям частица (электрон, отдельные ядра) обладает определенной вероятностью прохождения сквозь потенциальный барьер, энергия которого больше, чем энергия самой частицы (рис. 11.6). Такое "просачивание" сквозь барьер, или туннелирование, не требует тепловой активации. В квантовой механике оно связано с тем, что состояние частицы характеризуется некоторой "размазанностью". Следовательно, существует вероятность найти частицу в разных точках окружающего ее пространства, включая и область, находящуюся за потенциальным барьером. Туннельные переходы совершают электроны и ядра в комплексе ДА. В исходном состоянии (Д А) ядерные конфигурации донорно-акцепторного комплекса соответствуют состоянию, когда электрон локализован на доноре (ДА). Ддерная конфигурация конечного состояния после переноса электрона и изменения электронного состояния (Д А —> ДА ) отличается от начальной и систе- [c.122]

Соображения, аналогичные вышеизложенным, в случае дисрота-торного раскрытия кольца приводят к диаграмме соответствия электронных состояний, показанной на рис. 13.22, б. Из диаграмм рис. 13.22 видно, что в дисротаторном случае имеется потенциальный барьер для перехода между основными, а в конротаторном — между возбужденными состояниями до и после реакции. Проведенный по такой же схеме анализ реакций, показанных на рис. 13.13, позволяет удовлетворительно объяснить относящиеся к ним экспериментальные данные. Разумеется, этот анализ сложнее первоначального критерия Вудворда—Хоффманна, основанного на рассмотрении фаз концевых орбиталей НЗМО, но зато с его помощью удается глубже понять, как же в действительности происходит химическая реакция. [c.399]

Однако внутренняя и внешняя плоскости Гельмгольца отличаются не только различной удаленностью от поверхности. Ионы на внутренней плоскости находятся в потенциальной яме, лотеряв полностью или частично гидратную оболочку. Их переходу в раствор мешает потенциальный барьер, равный работе против сил специфического взаимодействия ионов с металлом. Переходу ионов пз объема раствора на внутреннюю плоскость препятствует эффект частичной гидратации. Подходу ионов к поверхности металла ближе XI мешает сила отталкивания электронов ионов и металла. [c.421]

Другой возможный механизм разряда при 0- 1 заключается в том, что разряжающаяся частица отделена от электрода слоем ПАОВ, а скорость реакции определяется вероятностью туннельного перехода электрона через поверхностный слой [см. уравнение (5.42)]. При этом форма поляризационной кривой будет определяться зависимостью от потенциала толщины адсорбционного слоя т и средней высоты потенциального барьера АО. [c.172]

При теоретическом рассмотрении процесса в адиабатическом приближении полная волновая функция системы г() записывается как произведение волновой функции электронов (быстрой подсистемы), намденной без учета движения ядер, на волновую функцию ядер (медленной подсистемы>> Условием применимости адиабатического приближения является величина параметра Месси l = 2nAUllhu, где —разность двух энергетических электронных уровней / — расстояние, которое проходит подсистема ядер на вершине потенциального барьера и—скорость движения ядер. Параметр Месси есть OTHOujeHne времени прохождения медленной подсистемы расстояния I к характерному времени движения быстрой подсистемы, которое равно обратной частоте переходов между двумя адиабатическими состояниями. Когда неадиабатический пе- [c.73]

При большой разнице в работах выхода электронов нз полупроводника и металла контактная поверхность полупроводника приобретает металлические свойства. На границе раздела образуется при этом потенциальный барьер простейшей формы, вольт-амперная характеристика которого совпадает с вольт-ам-перной характеристикой п— р—р ) или р—п п—р) переходов. [c.184]

В полупроводниках р-типа имеются примесные уровни, пе заият1,1е электронами (см. рис. 28, в). При повышении температуры наблюдается переход электронов из валентной зоны на примесные уровни (ел — потенциальный барьер перехода), в результате чего в валентной зоне появляются вакансии. За счет электронов валентной зоны осуществляется ненулевая электропроводность кристалла при Г > О, заметно возрастающая с ростом температуры. Примеси рассмотренного типа называют акцепторами. Примером акцептора может служить бор или алюминий в гермации. [c.194]

Нитрозосоединения имеют общие особенности электронной структуры. На рис. 6.1 приведен типичный для нитрозосоеди-нений вид трех самых низких потенциальных кривых вдоль координаты реакции, приводящих к отрыву N0. Как видно, образование продуктов из состояния 1 может происходить через преодоление большого потенциального барьера. Поэтому образованные в процессе 1 молекулы в состоянии 5 [ могут переходить в основное электронное состояние 5о (процесс 5). Тогда фотодиссоциация нитрозосоединений происходит следующим образом [c.146]

При Ye > 1 электрон успевает изменить свое состояние за время, достаточное для перехода протона. А. Реакция протекает адиабатично, если ур > 1 и уе 1- В таком случае трансмиссионный коэффициент к = 1. Перенос протона происходит неадиабатически, если уе > 1 и ур < 1- Трансмиссионный коэффициент к = Ур < 1. В. Перенос протона происходит отчасти адиабатически, если уе > 1, а у < 1. Трансмиссионный коэффициент к = Ур < 1. На соотношение между адиабатическим и туннельным переносом протона влияет ряд обстоятельств. Во-первых, температура. С повышением температуры возрастает доля пар АН...В, обладаюищх энергией Е, и поэтому растет скорость преврашения с преодолением потенциального барьера. При температурах Т> Tad реакция протекает только адиабатически. Если рассматривать барьер как пересечение двух параболических кривых, то [c.497]