电子迁移率检测器载气氛分子间的碰撞是弹性的,而与试样分子间的碰撞则是非弹性约。即总伴有能量损失。适当选择脉冲持续时间。使快电子能够完全到达正极,而慢电子则不能到达。当试样进人后,快电子所产生的电流就会改变,从而输出信号。

1.什么是电子迁移率检测器

 

1.什么是电子迁移率检测器

(来源于网络)

 

在电场下,力作用于自由电子,使电子朝电场的反向加速运动。根据牛顿第二定律,自由电子应当一直被加速,电流随时间持续增大。但我们知道电流到达一个定值后就不会增大,说明存在一个“摩擦力”反抗着电子的加速。摩擦力来自晶格缺陷对电子的散射,包括杂质原子、空隙、间隙原子、位错甚至原子自身的热振动。每个散射事件都使电子失去动能并改变运动方向。

 

2.电子迁移率检测器原理

在有外加电场时,载流子在电场力的作用下作加速运动,漂移速度应该不断增加,电流密度将无限增大。但从欧姆定律可知,在恒定电场作用下,电流密度应该是恒定的。其原因是,在一定温度下,材料内部的大量载流子,即使没有电场作用,它们也不是静止不动,而是永不停息地作着无规则的、杂乱无章的运动,即热运动。同时晶格上的原子也在不停地围绕格点作热振动。

 

对于半导体,其中还掺入一定的杂质,它们一般是电离了的,也带有电荷。载流子在材料中运动时,便会不断地与热振动着的晶格原子或电离了的杂质离子发生作用,或者说发生碰撞,碰撞后载流子速度的大小与方向发生改变。用波的概念,可以认为电子波在材料中传播时遭到了散射。载流子无规则的热运动也正是由于它们不断地遭到散射的结果。所谓自由载流子,实质上只在两次散射之间才真正是自由运动,其连续两次散射间自由运动的平均路程称为平均自由程,而平均时间称为平均自由时间。

 

3.电子迁移率检测器作用

电子迁移检测器结构简单,使用方便,并有高选择性和高灵敏度。例如,对卤代烃 (如三氯乙烯) 的灵敏度比对脂肪烃的灵敏度高106~107倍,对硝基化合物、有机过氧化合物、多环芳烃、金属有机化合物的灵敏度都非常高,适于进行这些物质的痕量分析,最小检测量可达10-13克。缺点是检测器容易受污染而出现不稳定,故对分析人员素质要求较高。