In tier neuen Theorie der unipolareu Vorg~nge an der Grenze Metall-Halbleiter spielt der Halbleiter nicht mehr die Rolle der schlecht emittierenden Elektrode einer Diodenanordnung, in der beide Glfihelektroden durch einen Potential berg getrennt sind (Abschnitt 1), sondern erseheint, wie das Vakuum in einer GltihelektronenrShre, als Tr~ger eines zwischen den beiden Metallelektroden in ungleicher Dichte vorhandenen Elektronen-(oder Defektelektronen-) Gases, das allerdings anderen StrSmungsgesetzen gehoreht als ira Vakuum (Abschnitt 2). Bei grSl3eren Schichtdicken ist aueh diese Vakuumanalogie nicht ausreichend; wegen der in ihm vorhandenen thermiseh dissoziierbaren StSrstel|en verh~lt sich vielmehr der Halbleiter i~lmlich wie ein mit Natriumdampf yon Gliihtemperatur erftillter Raum zwischen zwei thermisch emittierenden Elektroden. Besondere Ubergangswiderst~nde an der Grenze MetaU-Halbleiter entstehen, wenn die thermisehe Randdlchte der Elektronen kleiner ist als die durch den StSrstellenghalt bedingte Elektronendiehte des neutralen Halbleiterinnern. Es bildet sieh dann eine Raumladungsrandsehieht aus, die sich bei eiher in den ~albleiter hinein gerichteten Elektronenbewegung ausdelmt und dadureh ihren Widerstand vergr51~ert, w~hrend sie sich in umgekehrter Stromriehtung bis auf Null zusammenzieht (Abschnitt 3). Diese Deutung der Gleichriehterwirkung, die schon bei vSllig gleichm~6iger St~irstellenverteilung zu Ubergangswiderst~nden und unipolarer Leiff~higkeit fiihrt, wird in Abschnitt 4 und 5 dutch die Betrachtung des zus~tzlichen Einflusses einer ungleic[~n~igen StSrstellenverteilung erweitert. Besonders wird eine StSrstellenverarmung des Halbleiters an der Metallgrenze (,,chemisehe Sperrschieht") betraehtet; allgemein wird darauf hingewiesen, dal~ jede dureh besondere StSrstellenverteilung oder durch Randwirkungen hervorgerufene Ausbildung einer Raumladungszone innerhalb des Halbleiters als Ursache niehtlinearer und unipolarer Leitungsvorg~nge in schwaehen Feldern wirksam ist. Nachdem in Abschnitt 6 die Voraussetzungen dieser Raumladungstheorie noch einmal zusammengesteUt sind, wird in den folgenden Paragraphen versucht, eine erste ~'bersieht fiber ihre Bedeutung ftir das ganze vorliegende Beobachtungsmaterial zu geben. In allen F~llen seheinen die sich aus der Raumladungstheorie ergebenden Sehichtdieken (etwa 10 -s bis 10 -3 cm, je nach der Leitfi~higkeit des StSrsteUenhalbleiters) den tats~chlichen Abmessungen der anomal leitenden Gebiete an der Grenze MetaU-Halbleiter zu entsprechen. Fiir Fl~ehengleiehrichter kann das aus Kapazit~tsmessungen, fiir Spitzendetektoren dutch eine Analyse der noch als ,,Spitzen" wirksamen Bertihrungsfl~chen nachgewiesen werden (Abschnitt 7), wobei yon der Annahme einer besonderen Sperrsohicht an der Bertihrungsstelle Spitze-Halbleiter im allgemeinen kein Gebrauoh gemaeht wird. In Abschnitt 8 werden unter ~hnlichen Geschichtspunkten ,,kfinstliche Sperr-
Fiir die Beurteilung der Vorg~inge beim Austritt yon Elektronca aus festen KSrpern, fiir die Erkl~irung der bisher beobachtcten Erseheinungen und die Voraussage der unter neuen Verh~iltnissen zu erwartenden, erweist sich eine Vorsteliung ais nfitzlieh~ die in Anlehnung an die bekannten Riehardsonschen Vorstellungcn i) fiber die Austrittsarbeit und gewisse Betraehtungen yon P. Debye2) yon mir sehon vor l~ingerer Zeit entwickelt und ausgesprochen worden istS), die jedoeh in meinen friiheren Arbeiten immer mit einem etwas dornigen Gestriipp von komplizierten Formeln und theoretisehen Uberlegungen umgeben erseheint, so daI~ sie vielen, die sie vielleicht gut hatten benutzen kSnnen, unzug~inglich bleiben mul~te. Ieh mSchte diese Vorstellung deshalb hler einmal ohne allzu gro~e Genauigkeitsanspriiehe in ihren Grundzfigen entwickeln und zeigen, da~ man aus ihr gut mit der Erfahrung fibereinstimmende Aussagen ableiten kann:1. Uber die ErhShung der thermischen Siittigungsstr(ime durch starke Felder.2. Uber die GrSl]enordnung und den Charakter der yon Herrn Lilienfeld beobachteten kalten Elektronenentladutlg.3. l~ber den Elektronenfibergang bei kurzcn Trennungsstrecken. 4. Uber die Wirkungsweise der Kristalldetektoren. 5. •ber die Wirkungsweise der ]~Iikrophonkontakte. 1. Der ,Elektronennapf mit schr~igen RSndern ~. ]eb daft yon der bekaunten Riehardsonschen Vorstellung fiber das Verhalten der Leitungselektronen im Innern eines Leiters ausgehen. Man denkt sich das Innere eines Leiters angeffiilt mit einer sehr grol3en )Ienge frei durcheinander fliegender EIektronen, die sich benehmen wie die Atome eines idealen Gases. Diese Vorstellung ist zwar sicher nicht richtig, abet sie gibt doch verschiedene Eigensehaften der Leitungselektronen gut wieder: einmal ihre freie Bewegliehkeit, die nirgends eine Verarmung an Elektronen cntstehen lii~t, und dann ihre Tendenz, aus der Oberfliiche des Leiters nicht nur in einen 1) Vgl. z.
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