Cтраница 2
Причину возникновения явления Пельтье легко понять, если обратиться к рис. 73, на котором изображена энергетическая картина контакта металла и полупроводника. Как известно, в металле проводимость осуществляется электронами с энергией вблизи уровня Ферми. В полупроводнике ( в данном случае электронном) ток переносится электронами зоны проводимости. Из рис. 73 видно, что средняя энергия электронов проводимости в полупроводнике больше, чем в металле, на величину не меньшую, чем EC - F. Чтобы электроны из металла могли перейти в полупроводник, они должны преодолеть потенциальный барьер высотой по крайней мере EC - F; для этого они должны получить энергию от решетки, что приводит к охлаждению металла в области контакта. Если изменить направление тока, то теперь электроны, переходя из полупроводника в металл, будут иметь избыток энергии по сравнению с электронами проводимости металла. Приходя в равновесие с ними, электроны, прошедшие через контакт, отдадут избыток энергии ( не менее EC - F) решетке, что и приведет к выделению тепла на контакте. Из механизма возникновения эффекта Пельтье следует, что для контакта металл - металл коэффициенты Пельтье должны иметь значительно меньшую величину, чем на контакте металла и полупроводника или двух полупроводников. [16]