Файл: Соммер А. Фото-эмиссионные материалы.pdf

света, а также положения интерференционных максиму­ мов в зависимости от толщины пленки, Уолнс получил значения коэффициента поглощения и показателя пре­ ломления, которые приведены на рис. 13 и 14.

Тафт и Филипп (Л. 96] измерили спектральные ха­ рактеристики поглощения при температуре 90 °К на пленках неизвестной толщины. Для расчета своих характеристик они использовали абсолютную величину коэффициента поглощения при энер­ гии фотона 2 эв, полученную Уолисом. Их результаты, особенно инте­ ресные благодаря обнаружению тонкой структуры оптического по­

глощения, приведены на рис. 15.

ломления измеряли Моргулис и др. [Л. 135], Кунце(Л.81] и Едличка [Л. 121] *. В области энергий фотонов меньше 1,5 эв величины показателя преломления, которые приво­ дит Кунце, примерно на 0,6 больше, чем значения, полу­ ченные Уолисом. Едличка приводит только одно значение

показателя преломления (2,59 при 7 600 А), которое хорошо совпадает с результатами других авторов.

1 Обстоятельное исследование оптических констант Cs3Sb выпол­ нено также Хлебниковым и Мела.мидом {Л. 288*]. (Прим. ред.)

Как видно из рис. 17, результаты всех опубликбййН' ных работ очень хорошо согласуются между собой. Это неудивительно, поскольку величина коэффициента по­ глощения в отличие от некоторых электрических харак­ теристик, рассмотренных в § 4-7, определяется собст-

венными свойствами материала. Влияние дефектов или примесей проявляется в виде незначительной структуры на кривой поглощения в области энергии фотонов мень­ ше ] эв. Однако Уолис указал, что абсолютная величи­ на коэффициента поглощения, связанного с дефектами, так мала, что надежные измерения не могут быть вы­ полнены на тонких пленках СвзБЬ, используемых в экс­ периментах.

4-9. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ИЗМЕРЕНИИ

Большинство исследований, рассмотренных в преды­ дущих параграфах, было выполнено с целью изучения полупроводниковых свойств СэзЭЬ, а также выяснения механизма фотоэмиссии из этого соединения. Ниже об­ суждаются основные выводы, сделанные из этих экспе­ риментальных результатов.

61

ки зрения очень важно, что, несмотря на это, фотоэмис­ сионные характеристики оказываются достаточно вос­ производимыми, за исключением припороговой области.

Можно высказать следующие качественные сообра­ жения о природе и свойствах уровней дефектов в CssSb.

1.Материал всегда имеет проводимость р-типа, по­ этому большинство уровней дефектов — акцепторы.

2.Положение акцепторных уровней относительно валентной зоны точно неизвестно, поскольку величина энергии активации, определенная из температурной за­ висимости проводимости, обнаруживает большой раз­ брос для разных образцов.

3.Согласно приблизительной оценке акцепторные уровни лежат примерно на 0,5 эв выше верхней грани­ цы валентной зоны.

4.Имеется убедительное доказательство того, что причина возникновения этого уровня заключается в стехиометрическом избытке сурьмы.

Если предположить, что уровень Ферми совпадает с акцепторным уровнем, то положение последнего долж­ но определять два важных свойства фотоэмиссионного материала: сопротивление и термоэлектронную эмиссию.

что энергетические зоны на границе с вакуумом изо­

который сильно зависит от уровней дефектов, играет незначительную роль. Основная трудность объяснения всех явлений, связанных с влиянием изгиба зон, заклю­

в зоне проводимости для возбуждения другого электро­ на из валентной зоны. Для большинства полупроводни­ ков порог генерации пар значительно больше, чем тео­ ретический минимум, соответствующий ширине запре­

Г л а в а п я т а я

Ф О Т О К А Т О Д Ы НА ОСНОВ Е О Д Н О Щ Е Л О Ч Н Ы Х АНТИМОНИДОВ (КРОМЕ Cs3Sb)

Соединения сурьмы с другими щелочными металлами (кроме Cs)—LisSb, Na3Sb, K3Sb и Rb3Sb — также были приготовлены и исследованы в виде тонких пленок. Длинноволновая граница и квантовый выход в видимой области спектра у этих четырех материалов ниже, чем у Gs3Sb. Этим объясняется, почему ни один из этих антимонидовне нашел практического применения в качестве фотокатода и почему они изучены значительно менее подробно, чем соединения сурьмы с цезием.

Описание свойств этих соединений мы начнем с Кз5Ь, поскольку этот материал изучен наиболее подробно.