Файл: Соммер А. Фото-эмиссионные материалы.pdf

оказывалась бы большей, чем чувствительность хороше­ го иеокисленного фотокатода. Точно так же следует от­ метить, что полезное влияние подложки из окиси марган­ ца на чувствительность Cs3Sb фотокатода не имеет ана­ логии ни для одного из многощелочных фотокатодов.

Химический состав и кристаллическая структура. Пер­ вый химический анализ многощелочных соединений пока­ зал [Л. 151], что в фотокатодах с максимальной чувст­ вительностью отношение Na к К близко к двум, а трехщелочнон фотокатод содержит чрезвычайно малое коли­ чество Cs. Следует иметь в виду, что химические методы недостаточно точны, чтобы опровергнуть возможность су­ ществования более сложной стехиометрической формулы.

Исследования дифракции рентгеновских лучей, вы­ полненные Широм и Зальмом [Л. 83], а также Маккеролом [Л. 152], убедительно доказали, что соединение Na-K-Sb, соответствующее стехиометрической формуле Na2 KSb и приготовленное в виде порошка, обладает ку­ бической структурой (D03 ). Маккерол также исследовал материалы с различным отношением Na : К и нашел, что кубическая фаза ограничена соединениями, для которых отношение Na: К близко к 2 : 1 . При увеличении содер­ жания К получаются гексагональные структуры Na3Sb и K3Sb типа Na3 As, а увеличение Na приводит к обра­ зованию смеси кубического Na2KSb и гексагонального Na3Sb.

Для того чтобы проверить, сохраняется ли кристал­ лическая структура, найденная для материалов, приго­ товленных в виде порошков, в пленочных фотокатодах, Маккерол и Симон [Л. 84] изучили кристаллическую структуру фотокатодов с помощью дифракции медлен­ ных электронов. Используемый метод позволял непре­ рывно наблюдать дифракционные картины в течение все­ го процесса приготовления фотокатода.

В результате этих исследований было доказано, что фотокатод, обладающий максимальной чувствительно­ стью, состоит из кубического Na2KSb. Естественно, что этим методом было невозможно обнаружить малые от­ клонения от стехиометрического состава, определяющие проводимость п- или р-типа.

Состав трехщелочного фотокатода, содержащего, кро­ ме Na и К, также и Cs, до сих пор окончательно не уста­ новлен. Из химического анализа качественно ясно, что количество Cs в этом соединении значительно меньше,

ладает проводимостью м-типа и имеет стехиометрический избыток щелочного металла. Многократное добавление небольших порций Sb и К приводит к изменению типа проводимости, и материал с максимальной чувствитель­ ностью (Na2 KSb) обладает проводимостью р-типа. Весь­ ма вероятно, что переход от її- к р-типу проводимости совпадает с переходом от гексагональной структуры к кубической.

и(Cs)Na2 KSb от энер­

гии фотонов [Л. 127]. териалах было измерено Спайсе­ ром [Л. 127], который нашел, что

спектральные характеристики в пределах точности его измерений тождественны. Кондратов и Шефов [Л. 195] провели детальное изучение всех оптических постоянных (Cs)Na2 KSb. На рис. 33 приведена спектральная харак­ теристика коэффициента поглощения по данным этой работы. Из своих измерений эти авторы определили ве­ личину показателя преломления материала, который близок к 3 во всей видимой области спектра.

Интерпретация измерений. Модели энергетических зон для Na2 KSb и (Cs)Na2 KSb были установлены Спайсе^ ром [Л. 127] с помощью тех же методов и на основе тех же предположений, которые были использованы для однощелочных антймонидов. Исходя из величины длинно-' волнового порога фотопроводимости, качественно согла­ сующейся со спектральной характеристикой оптического поглощения, он определил, что ширина запрещенной зо-