上游充通大兽 场致电子发射 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY ©电子被发现以后的三十多年，人们发现很多电子 效应，其中之一是金属表面可以发射出电子来。 开始人们以为这只是被吸附在金属表面的分子产生的 逃逸电子，后来发现在没有外场作用下金属块体的内 部也会产生这种电子。 1928年，福勒(Fowler,1889-1944)和诺德海姆 (Nordheim,1899-1985)合作对金属中的场致 电子发射现象进行了解释，认为电子克服了势垒 从表面逃逸是其根本原因
场致电子发射 电子被发现以后的三十多年，人们发现很多电子 效应，其中之一是金属表面可以发射出电子来。 • 开始人们以为这只是被吸附在金属表面的分子产生的 逃逸电子，后来发现在没有外场作用下金属块体的内 部也会产生这种电子。 1928年，福勒(Fowler，1889 –1944)和诺德海姆 (Nordheim，1899 - 1985)合作对金属中的场致 电子发射现象进行了解释，认为电子克服了势垒 从表面逃逸是其根本原因
上游充通大警 发明背景和理论基础 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 扫描隧道显微镜的工作原理是基于量子力学中的隧道效应。 隧道效应，又称势垒贯穿。对于经典物理学来说，当一个 粒子的动能E低于前方势垒的高度V时，它不可能越过此 势垒，即透射系数等于零，粒子将完全被弹回。而按照量 子力学的计算，在一般情况下，其透射系数不等于零，也 就是说，粒子可以穿过比它能量更高的势垒（如图1）这个现 象称为隧道效应 图1量子力学中的隧道效应
发明背景和理论基础 扫描隧道显微镜的工作原理是基于量子力学中的隧道效应。 隧道效应，又称势垒贯穿。对于经典物理学来说，当一个 粒子的动能E低于前方势垒的高度V0时，它不可能越过此 势垒，即透射系数等于零，粒子将完全被弹回。而按照量 子力学的计算，在一般情况下，其透射系数不等于零，也 就是说，粒子可以穿过比它能量更高的势垒(如图1)这个现 象称为隧道效应
上游充通大兽 隧道效应的发现 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 在两层金属导体之间夹一薄绝缘层（如氧化薄膜，厚度 大约为1nm)，就构成一个电子的隧道结。如果电子可 以通过隧道结，即电子可以穿过绝缘层，隧道效应便发 生了。 使电子从金属中逸出需要逸出功，这说明金属中电子势 能比空气或绝缘层中低.于是电子隧道结对电子的作用 可用一个势垒来表示。 1957年，索尼公司的江崎(Esaki) 在改良高频晶体管 2T7的过程中发现，当增加PN结两端的电压时电流反而 减少，他将这种反常的负电阻现象解释为隧道效应。此 后，利用这一效应制成了隧道二极管（也称江崎二极管)
隧道效应的发现 在两层金属导体之间夹一薄绝缘层（如氧化薄膜，厚度 大约为1nm ），就构成一个电子的隧道结。如果电子可 以通过隧道结，即电子可以穿过绝缘层，隧道效应便发 生了。 使电子从金属中逸出需要逸出功，这说明金属中电子势 能比空气或绝缘层中低．于是电子隧道结对电子的作用 可用一个势垒来表示。 1957年，索尼公司的江崎（Esaki）在改良高频晶体管 2T7的过程中发现，当增加PN结两端的电压时电流反而 减少，他将这种反常的负电阻现象解释为隧道效应。此 后，利用这一效应制成了隧道二极管（也称江崎二极管）