Объяснение работы кристаллического детектора теорией термо-электронной эмиссии.

Рассмотрим с позиций термодинамики: что же искал оператор заточенной проволочкой на поверхности полупроводникового кристалла?

Сегодня об этом могут поведать тайну диоды Шоттки, которые созданы по аналогичному принципу. Оператор искал неконтакт!

Когда проволочка упиралась в неконтакт, то на малом расстоянии с кристаллом, ток мог протекать между проволочкой и полупроводником только по термоэлектронной эмиссии.

Рассмотрим этот механизм.

У полупроводникового кристалла – зоны P - эмиссия была более сильной. И если б она была включенной, то электроны с зоны P, в результате взаимодействия эмиссий, потеснили бы электроны с зоны N и перешли на территорию тела N-типа. Зона N зарядилась бы отрицательно, зона P зарядилась бы положительно. Но у полупроводников термоэлектронная эмиссия «выключена», из-за того, что они близки по свойствам к изоляторам. ( термоэлектронная эмиссия зоны P может быть легко включена, например, при облучении светом … или при протекании прямого тока…).

При омическом неконтакте, мы получили контакт посредством термоэлектронной эмиссии. А через такой контакт ток можно пропустить только в одну сторону: электроны могут двигаться в сторону зоны P. Такой ток - ток электронов в сторону зоны P, или ток против направления эмиссии зоны P, мы сегодня называем прямым током полупроводникового диода.

Прямой ток имеет свойство включать термоэлектронную эмиссию зоны P. Потому прямой ток протекает в условиях эмиссии зоны P, что создаёт нелинейность вольт-амперной характеристики полупроводникового диода.

Теперь рассмотрим диоды Шоттки.

Теория барьера Шоттки очень похожа на термоэмиссионную теорию.

Шоттки отбил у «дырочной» теории часть истины. На самом деле все диоды работают по принципу диода Шоттки. В основе их работы лежит скрытая термоэлектронная эмиссия и полупроводниковый эффект Пельтье.

В начале прошлого века немецкий физик Вальтер Герман Шоттки создал диод на основе полупроводникового кристалла и напылённой на него тонкой плёнки металла. Тонкая плёнка создаёт «неконтакт», то есть не обеспечивает запуск механизма для существования закона

Ома и правил Киргофа для электрической цепи. Измерение вольт-амперных характеристик прямого тока в зависимости от температуры нескольких диодов Шоттки на основе кремния показало, что их вольт-амперные характеристики не сильно отличаются от вольт-амперных характеристик других кремниевых диодов, и соответствуют эмиссионному уравнению.

Когда-то, в далёких 30-х годах 20-го века, когда все альтернативные теории для объяснения односторонней проводимости полупроводникового диода ещё были живы, физики как никогда были близки к истине. Но победила теория «дырочной» проводимости, создав ложный фундамент для физики полупроводников.