18-Ma’ruza Metall elektr o‘tkazuvchanligining klassik nazariyasi. Yarim o‘tkazgichlar va dielektriklar. Kontakt hodisalari

Elektronning metalldan chiqish ishi
Biror idishdagi gaz molekulalarining idishdan tashqariga chiqishiga shu idishning devorlari to‘sqinlik qiladi. Er atmosferasi esa Erning tortish maydoni tufayli ushlab turiladi. Agar bir parcha metall bo‘lakchasi bilan ish tutadigan bo‘lsak, bu metalldagi elektronlar o‘z – o‘zidan metall tashqarisiga chiqib keta olmaydi. Buning sababi nimada?
R asmda tasvirlangan metall bo‘lakchasining yon sirtlariga perpendikulyar qilib OX o‘qni o‘tkazaylik. Metall ichida, ya’ni x ning qiymatlari a dan b gacha o‘zgarganda elektronlarga panjaraning tugunlaridagi musbat ionlar tomonidan tortishish kuchlari ta’sir etadi. Bu kuch elektronlar orasidagi o‘zaro itarishish kuchlari bilan muvozanatlashib turadi. SHuning uchun x o‘qiga perpendikulyar bo‘lgan ixtiyoriy qatlamni tekshirsak, bu qatlamdagi ionlarning musbat zaryadi ayni vaqtda shu qatlamda joylashgan erkin elektronlarning manfiy zaryadlariga miqdoran tengdir. Ya’ni metall ichidagi (a < x < b) qatlamlar elektroneytraldir. Endi metall sirtiga nihoyat yaqin bo‘lgan (x=a yoki x=b) qatlamlarni tekshiraylik. Agar sirt qatlamdagi elektronlarning bir qismi metalldan tashqariga chiqsa, bu sirt qatlam musbat zaryadlanib qoladi. Metall tashqarisiga chiqqan elektronlarni bu sirt qatlam uzoqqa qo‘yib yubormaydi, ularni o‘zi tomonga tortadi. Natijada elektronlar sirt qatlamdan tashqariga chiqadilar, lekin undan unchalik uzoqlashmay yana ichkariga qaytadi. SHuning uchun metall sirti doimo elektronlar buluti bilan qoplangan bo‘ladi. Demak, metalldan tashqariga chiqayotgan elektron sirt qatlam tomonidan tortish kuchi ta’sir qiladi. Bu ikkila kuch ham metall ichkarisiga qarab yo‘nalgan bo‘lib, elektronning metalldan chiqishiga to‘siq (barer) bo‘ladi. SHuning uchun metall ichidagi erkin elektron metall sirtlarida vujudga kelgan to‘siqlar (barerlar) bilan o‘ralgan chuqurlikda (o‘rada) joylashgan ekan, deyish mumkin. Odatda to‘siq (barer) ning qalinligi bir necha atomlararo masofadan (taxminan 10^-9 m) ortmaydi. Bu to‘siqni engib metall tashqarisiga chiqishi uchun elektron bajarishi lozim bo‘lgan ishning miqdoriga teng kattalikni elektronning metalldan chiqish ishi (A_ch) deb ataladi.
CHiqish ishi, odatda, elektron – volt (eV) larda o‘lchanadi:
1eV=1,6·10^-19Kl·1V=1,6·10^-19J.
Metallarda elektronning chiqish ishi metalning kimyoviy tabiatiga metall sirtining tozaligiga bog‘liq.