КОНТА́КТНАЯ РА́ЗНОСТЬ ПОТЕНЦИА́ЛОВ

КОНТА́КТНАЯ РА́ЗНОСТЬ ПО­ТЕН­ЦИА́ЛОВ, воз­ни­ка­ет ме­ж­ду на­хо­дя­щи­ми­ся в кон­так­те про­вод­ни­ка­ми в ус­ло­ви­ях тер­мо­ди­на­мич. рав­но­ве­сия. Ме­ж­ду дву­мя при­ве­дён­ны­ми в со­при­кос­но­ве­ние про­вод­ни­ка­ми про­ис­хо­дит об­мен элек­тро­на­ми. В ре­зуль­та­те это­го про­вод­ни­ки за­ря­жа­ют­ся (про­вод­ник с мень­шей ра­бо­той вы­хо­да элек­тро­нов – по­ло­жи­тель­но, с боль­шей – от­ри­ца­тель­но) до тех пор, по­ка по­то­ки элек­тро­нов в обо­их на­прав­ле­ни­ях не урав­но­ве­сят­ся и фер­ми-уро­вень во всей сис­те­ме не ста­нет оди­на­ко­вым. Ус­та­но­вив­шая­ся К. р. п. рав­на раз­но­сти ра­бот вы­хо­да элек­тро­нов из про­вод­ни­ков, от­не­сён­ной к за­ря­ду элек­тро­на.

Ес­ли со­ста­вить элек­трич. цепь из не­сколь­ких разл. про­вод­ни­ков, то К. р. п. ме­ж­ду край­ни­ми про­вод­ни­ка­ми оп­ре­де­ля­ет­ся толь­ко их ра­бо­та­ми вы­хо­да и не за­ви­сит от про­ме­жу­точ­ных чле­нов це­пи (пра­ви­ло Воль­ты). К. р. п. мо­жет до­сти­гать не­сколь­ких вольт. Она за­ви­сит от строе­ния про­вод­ни­ка и от со­стоя­ния его по­верх­но­сти. По­это­му К. р. п. мож­но из­ме­нять об­ра­бот­кой по­верх­но­стей (по­кры­тия­ми, ад­сорб­ци­ей и т. п.), вве­де­ни­ем при­ме­сей (для по­лу­про­вод­ни­ков) и сплав­ле­ни­ем с др. ве­ще­ст­ва­ми (для ме­тал­лов).

Элек­трич. по­ле, соз­да­вае­мое при­кон­такт­ным объ­ём­ным за­ря­дом, со­сре­до­то­че­но вбли­зи гра­ни­цы раз­де­ла и в за­зо­ре ме­ж­ду про­вод­ни­ка­ми. Ли­ней­ные раз­ме­ры этой об­лас­ти тем мень­ше, чем боль­ше кон­цен­тра­ция элек­тро­нов про­во­ди­мо­сти: в ме­тал­лах – 10^–9–10^–10 м, в по­лу­про­вод­ни­ках – до 10^–6–10^–7 м.

Элек­трич. по­ле К. р. п. из­ме­ня­ет кон­цен­тра­цию сво­бод­ных но­си­те­лей за­ря­да (элек­тро­нов и ды­рок) в при­кон­такт­ном слое по­лу­про­вод­ни­ков. Ко­гда кон­цен­тра­ция осн. но­си­те­лей за­ря­да в по­лу­про­вод­ни­ках по­ни­жа­ет­ся, при­кон­такт­ный слой пред­став­ля­ет со­бой об­ласть по­вы­шен­но­го со­про­тив­ле­ния (за­пи­раю­щий, или обед­нён­ный, слой). Т. к. кон­цен­тра­ция но­си­те­лей за­ря­да и, сле­до­ва­тель­но, со­про­тив­ле­ние кон­так­та из­ме­ня­ют­ся не­сим­мет­рич­но в за­ви­си­мо­сти от зна­ка при­ло­жен­но­го на­пря­же­ния, то кон­такт двух по­лу­про­вод­ни­ков об­ла­да­ет вен­тиль­ным (вы­прям­ляю­щим) свой­ст­вом. С К. р. п. свя­за­ны так­же вен­тиль­ная фо­то­эдс, тер­мо­элек­трич. яв­ле­ния и др.

Учёт К. р. п. ва­жен при кон­ст­руи­ро­ва­нии элек­тро­ва­ку­ум­ных при­бо­ров. В элек­трон­ных лам­пах К. р. п. влия­ет на вид вольт-ам­пер­ных ха­рак­те­ри­стик. В тер­мо­эмис­си­он­ном пре­об­ра­зо­ва­те­ле энер­гии К. р. п. ис­поль­зу­ет­ся для пря­мо­го пре­об­ра­зо­ва­ния те­п­ло­вой энер­гии в элек­три­че­скую. На су­ще­ст­во­ва­нии К. р. п. ос­но­ва­на ра­бо­та важ­ней­ших эле­мен­тов по­лу­про­вод­ни­ко­вой элек­тро­ни­ки: р–n-пе­ре­хо­дов и кон­так­тов ме­талл–по­лу­про­вод­ник.