圉体物理学黄尾第六章金屠电予论20050406 2.不同金属中电子的平衡和接触电势 任意两块不同的金属A和B相互接触,或用导线连接,由于两块金属的费米能级不同,当相互接触 时可以发生电子交换,电子从费米能级较高的金属流向费米能级较低的金属,使一块金属的接触面 带正电(电子流出的金属),使另一块金属的接触面带负电(电子流入的金属),当两块金属达到平 衡后,具有相同的费米能级,电子不再流动交换。因此在两块金属中产生了接触电势差。如图 XCH00601001和XCH00601002所示 VB XCH00601002 VA VB A B A B ▲接触电势差的计算 如果两种金属的真空能级相同,即:xA=XB=x 单位时间从金属A单位表面逸出的电子数:1 4Tm(kgT) W=x-EEA 单位时间从金属B单位表面逸出的电子数:1=4zm(k27)q (2Th'e k87_ w_y-eeB 如图ⅹCH006011所示,两种金属的费密能级不同,电子从费密能高的金属流向费密能低的金属 W E W EFB x XCH006011 REVISED TIME: 05-5-12 CREATED BY XCH固体物理学_黄昆_第六章 金属电子论_20050406 2. 不同金属中电子的平衡和接触电势 任意两块不同的金属 A 和 B 相互接触，或用导线连接，由于两块金属的费米能级不同，当相互接触 时可以发生电子交换，电子从费米能级较高的金属流向费米能级较低的金属，使一块金属的接触面 带正电（电子流出的金属），使另一块金属的接触面带负电（电子流入的金属），当两块金属达到平 衡后，具有相同的费米能级，电子不再流动交换。因此在两块金属中产生了接触电势差。如图 XCH006_010_01 和 XCH006_010_02 所示。 V 接触电势差的计算 —— 如果两种金属的真空能级相同，即： χ A B = χ χ = 单位时间从金属 A 单位表面逸出的电子数： 2 1 3 4 ( ) (2 ) A B W m kBT q k T I e π π − = = —— W E A F = − χ A 单位时间从金属 B 单位表面逸出的电子数： 2 2 3 4 ( ) (2 ) A B W m kBT q k T I e π π − = = —— W E B F = − χ B 如图 XCH006_011 所示，两种金属的费密能级不同，电子从费密能高的金属流向费密能低的金属。 REVISED TIME: 05-5-12 - 3 - CREATED BY XCH