当电场足够强时，导体是否可能无法静电平衡？ 第1页
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确实是有可能的. 不过这在半导体里更加常见.
对于金属, 这几乎是不可能的. 以铜为例, 铜的晶格常数 3.6 Å, 晶体结构是面心立方, 单层的铜原子面密度 . 按照每个铜原子贡献一个价电子计算, 产生的电场强度是 , 这个电场比通常电路中的较强电场强了四五个数量级, 这个数值正比于层数, 一般铜板的厚度包含的层数又可以使它增加几个量级. 另外, 铜的逸出功 4.7eV, 而这个电场强度下单层铜原子两侧的电压差达到了 50V, 这意味着这一电场已经显著大于铜原子晶格对价电子的束缚电场了, 换言之铜的晶体结构在这个电场下已经不稳定了.
这个计算非常粗略, 但不同金属在数量级上大体没太大的差异.
但是对于掺杂半导体, 由于载流子数量很小, 这是完全可以做到的. 而且电场作用下所有的载流子都无法平衡电场而产生局部几乎没有载流子的现象, 被利用于制造许多电子器件. 现代电子技术用的晶体管, 就是用这种方法来控制局部电路通断的.
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