Mostrar código-fonte de Energia de limiar de fotoemissão

[[Ficheiro:Energies in crystalline structures.png|thumb|direita|300px|Principais energias em estrutura de bandas para sólidos cristalinos.]]
Há um limite máximo de [[energia cinética]] E<sub>cin</sub> na qual [[elétron]]s [[Efeito fotoelétrico|fotoemitidos]] podem ser
detectados em espectos oriundos de [[Técnicas de análise físico-química|técnicas de espectroscopia eletrônica]]. Os elétrons mais energéticos emitidos pela amostra provêm, em acordo com a [[Espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X#Relação fundamental em processos de fotoemissão|equação fundamental de fotoemissão]], dos níveis com menores [[energia de ligação|energias de ligação]] ocupados dentro da amostra, e mantêm relação direta com a [[densidade de estados]] associada a estes níveis.
A '''energia de limiar de emissão''' ('''E<sub>T</sub>''' ou '''E<sub>L</sub>'''), muitas vezes chamada de '''energia de ionização do material''' ('''I'''),
<ref>Há uma sutileza na nomenclatura ''energia de ionização do material'', e esta não deve ser confundidada com a [[energia de ionização]] para átomos ou compostos. Ao se falar da remoção de um único elétron, esta última corresponderia em verdade à [[energia de Fermi]] no sólido</ref>
refere-se ao módulo da energia dos elétrons mais energéticos detectáveis
<ref>a detecção dos elétrons em espectros de fotoemissão pressupõe a emissão contínua de uma [[corrente elétrica]] (de fotoelétrons) pela amostra com intensidade suficiente para ser detectável pelo analisador</ref>
em espectros de fotoemissão quando ainda não excitados e dentro do sólido, medida em referência ao [[energia de nível de vácuo|nível de vácuo]].

Outra forma de se definir energia de limiar de fotoemissão é dizer que esta corresponde à mínima energia <math> \hbar \omega </math> que um [[fóton]] deve ter para conseguir arrancar elétrons da amostra, produzindo então uma corrente de fotoemissão.

Em [[semicondutores]], onde o número de elétrons na [[banda de condução]] é mínimo à [[temperatura]] ambiente, não sendo estes detectáveis em [[espectros]] de fotoemissão, os elétrons mais energéticos detectáveis correspondem aos elétrons no topo da [[banda de valência]]. Em [[metais]], os elétrons mais energéticos têm energias que excedem a energia de Fermi em um valor igual à energia térmica por eles ganha, geralmente aceita, em média, como sendo a metade do valor  [[constante de Boltzmann|K<sub>B</sub>]] T. Para T = 300K, K<sub>B</sub>T = 0,025[[elétron-volt|eV]], muito aquém da resolução mínima do nosso [[analisador de elétrons|espectrômetro]] de fotoelétrons.

Do exposto, define-se o limiar de fotoemissão E<sub>T</sub> como sendo a soma da eletroafinidade ''X'' e a largura da janela de energias proibidas E<sub>g</sub> (gap):

E<sub>T</sub> = ''X'' + E<sub>g</sub>

Como em semicondutores a eletroafinidade ''X'' localiza a energia E<sub>MBC</sub> do mínimo da banda de condução em relação à energia de vácuo E<sub>v</sub> (ver figura), e a energia E<sub>g</sub> corresponde à distância em energia entre o mínimo da [[banda de condução]] e o máximo da [[banda de valência]], o limiar de fotoemissão localiza a posição do topo da banda de valência em relação ao nível de vácuo. Em metais, não há faixa proibida acima dos níveis mais energéticos ocupados na banda
de valência, pois esta banda encontra-se semipreenchida. Assim sendo, o limiar de fotoemissão corresponde à energia de Fermi do referido metal, dado que ''X'' = <math> \Phi </math> nos metais.

Assim:

E<sub>T</sub> = ''X'' + E<sub>g</sub> = -E<sub>v</sub><sup>MBV</sup> para semicondutores e isolantes, e

E<sub>T</sub> = ''X'' = <math> \Phi </math>                          para os metais.

{{Referências}}

== Bibliografia ==
* Carvalho, Lauro Chieza de - Estudo das Estruturas [[ferro|Fe]]:[[arsenieto de gálio|GaAs]] e Fe:[[césio|Cs]]:GaAs por [[Espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X|Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios X]] - [[Universidade Federal de Minas Gerais]] - ICEx - 11 de julho de 2005 [http://www.fisica.ufmg.br/posgrad/Teses/Tesem/lauro-carvalho/disslaurochieza.pdf]{{Ligação inativa|1=data=abril de 2019 }}.

== Ver também ==
* Energia de limiar de fotoemissão
* [[Diferença de potencial de contato]]
* [[Espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X]]
{{Energias fisico-químicas}}

{{Portal3|Química}}

{{DEFAULTSORT:Energia Limiar Fotoemissao}}
[[Categoria:Espectroscopia]]
[[Categoria:Física do estado sólido]]