Файл: Соммер А. Фото-эмиссионные материалы.pdf

тем прогрева нельзя применять вследствие высокого дав­ ления паров Те при температуре прогрева. Это ограни­ чение было преодолено [Л. 59] путем испарения Те из бинарного соединения, которое разлагается при темпера, туре выше 400°С и которое содержит в качестве второго компонента элемент с очень низким давлением паров.

мума фоточувствительиости или испарять дополнитель­ ный Те для того, чтобы компенсировать избыток цезия в слое. Удалить избыток цезия простым прогревом при­ бора, как в случае CssSb, невозможно.

2. Фотоэмиссионные свойства Cs2 Te. Две спектраль­ ные характеристики фотоэмиссии из Cs2Te [Л. 195] приве­ дены на рис. 56. Они представляют два крайних случая, которые получаются при активационном процессе, описан­ ном выше. На практике процесс изготовления не удается достаточно точно контролировать, так чтобы можно было воспроизвести любую из этих кривых по желанию, и спектральные характеристики большинства фотокатодов лежат где-то между этими двумя крайними случаями.

Кривая 1 на рис. 56 имеет более низкий максимум квантового выхода и значительно более резкий спад в длинноволновой области, чем кривая 2. Очевидно, что

в качестве солнечно-слепого фотокатода более желателен фотокатод со спектральной характеристикой 1, несмотря на более низкий квантовый выход.

Расширение спектральной характеристики в более длинноволновую область (кривая 2), которое было обна­ ружено в большей или в меньшей степени на большин­

интерпретация подтверждается более ранними наблю­ дениями [Л. 213], свидетельствующими о том, что мас­ сивный Cs2Te легко присоединяет стехиометрический из­ быток Cs в количестве до 1%. Влияние избытка Cs на чувствительность в длинноволновой области спектра сле­ дует также из экспериментального факта, заключающе­ гося в том, что длинноволновый порог фотоэффекта за­ метно смещается в сторону более коротких волн, если обработка фотокатода в парах Cs в процессе изготовле­ ния прекращается до достижения максимума фотоэмиосии, или при испарении на катод дополнительного Те с целью компенсации избытка Cs. Интересно отметить, что ни дополнительное испарение Те, ни отжиг фотока­ тода, по-видимому, полностью не устраняют избыток Cs.

новолновой области спектра определяется фотоэмиссией с примесных уровней, более высокий квантовый выход в максимуме кривой 2 по сравнению с / показывает, что избыток Cs может также приводить к уменьшению по­ верхностного барьера. Интересно сравнить химическую стабильность Cs2Te, содержащего избыток Cs, с поведе­ нием антимонидов щелочных металлов. Последние также имеют минимальный поверхностный барьер в соедине­ нии с наибольшей химической стабильностью, но у наи­ более чувствительных антимонидов щелочных металлов стабильные условия характеризуются стехиометрический недостатком, а не избытком Cs.

3. Полупроводниковые свойства Cs2Te и Rb2Te. Форма кривой / на рис. 56 позволяет сделать вывод, что порог фотоэмиссии, т. е. сумма ширины запрещенной зоны и электронного сродства (Е8+Еа), составляет у Cs2Te при?

Киндига и Спайсера [Л. 214] квантовый выход сульфида кадмия превышает 0,1 при энергии фотонов около 11 эв, хотя отношение Eg к Еа для CdS меньше, чем 1 :2. Не­ смотря на это, как правило, материалы с высоким кван­ товым выходом в рассматриваемой УФ области спектра имеют величину Eg, превышающую 3 эв. Это означает, что все эти материалы — диэлектрики, а не полупровод­ ники, и что они прозрачны в видимой области спектра, поскольку граница поглощения лежит у них в области

волновым порогом фотоэффекта вблизи или ниже 2 ООО А, не окисляются в атмосфере кислорода [Л. 206], т. е. хи­ мически стабильны в сухом воздухе. Этим они резко отличаются от всех фотокатодов с более длинноволно­ вым порогом, таких, как антимониды и теллуриды ще­ лочных металлов, которые стабильны только в высоком вакууме. В настоящее время неизвестно ни одного мате­ риала, который не подчинялся бы эмпирическому пра­ вилу, заключающемуся в том, что материалы с величи­

окисляются на воздухе (Соммер [Л. 206]). Следует от­ метить, что это правило химической стабильности мате­ риалов не распространяется на физическую стабиль­ ность. Например, многие из материалов, которые рас­ сматриваются ниже, легко растворяются в воде и по­ этому подвержены воздействию водяных паров, содер­ жащихся в воздухе.

Приготовление фотокатодов из этих материалов зна­ чительно проще, чем приготовление фотокатодов, обла­ дающих чувствительностью в более длинноволновой об­ ласти спектра. Многие из рассматриваемых соединений можно испарять в вакууме, при этом они не разлагаются в отличие от антимонидов и теллуридов щелочных метал­

при изготовлении пленочных фотокатодов является тол­ щина нанесенных слоев.

Для полупрозрачных фотокатодов, так же как в слу­ чае других фотоэмиссионных материалов, толщина плен­ ки является очень критичной величиной. Кроме того, вследствие очень высокого удельного сопротивления ма­ ні