1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء

الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية

الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية

علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت

الفيزياء الحديثة

النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية

الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي

فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد

الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر

علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء

المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة

الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات

الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء العامة

مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى

علم الفيزياء : الفيزياء الحديثة : ميكانيكا الكم :

The Potential Barrier

المؤلف:  Donald A. Neamen

المصدر:  Semiconductor Physics and Devices

الجزء والصفحة:  p 42

9-5-2017

2425

The Potential Barrier

We now want to consider the potential barrier function, which is shown in Figure 1.1. The more interesting problem, again, is in the case when the total energy of an incident particle is E < V0. Again assume that we have a flux of incident particles originating on the negative x axis traveling in the +x direction. As before, we need to solve Schrodinger's time-independent wave equation in each of the three regions. The

Figure 1.1 The potential barrier function.

solutions of the wave equation in regions I, II, and III are given, respectively, as

(1a)

(1b)

(1c)

where

(2a)

and

(2b)

The coefficient B3 in Equation (1c)e presents a negative traveling wave in region III. However, once a particle gets into region III, there are no potential changes to cause a reflection; therefore, the coefficient B3 must be zero. We must keep both exponential terms in Equation (1b) since the potential barrier width is finite; that is, neither term will become unbounded. We have four boundary relations for the boundaries at x = 0 and x = a corresponding to the wave function and its first derivative being continuous. We can solve for the four coefficients B1, A2, B2. and A2 in terms of A1 . The wave solutions in the three regions are shown in Figure 1.2.

One particular parameter of interest is the transmission coefficient, in this case defined as the ratio of the transmitted flux in region III to the incident flux in region I. Then the transmission coefficient T is

(3)

Figure 1.2 The wave functions through the potential barrier.

where vr and vi are the velocities of the transmitted and incident particles, respectively. Since the potential V = 0 in both regions I and III, the incident and transmitted velocities are equal. The transmission coefficient may be determined by solving the boundary condition equations. For the special case when E << V0, we find that

(4)

Equation (4) implies that there is a finite probability that a particle impinging a potential barrier will penetrate the barrier and will appear in region III. This phenomenon is called tunneling and it, too, contradicts classical mechanics. We will see later how this quantum mechanical tunneling phenomenon can be applied to semiconductor device characteristics, such as in the tunnel diode.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي