Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Фотокатоди



 

Залежність кількості фотоелектронів, що виходять із фотокатода, тобто фотоемісійного струму jfeвід величини світлового потоку Ф (від кількості квантів) при відповідній частоті v світлового потоку визначається законом Столетова Г.О.

jfe =k(n)F (1.12)

 

де коефіцієнт пропорційності k(n) називається спектральною віддачею фотокатода.

Очевидно, що k(n)пропорційний квантовому виходу Y і характеризується тієї ж частотною залежністю. Якщо світловий потік складається з коливань різних частот, у (1.12) k(n) замінюють на інтегральну віддачу k. Величина світлового потоку виміряється в люменах, струм фотоемісії у мікроамперах, то коефіцієнти k(n) і k мають розмірність мкА/лм.

 
 

На (рис. 1.13) представлена будова основних фотокатодів, які виконуються по типу оксидних катодів. Киснево-цезієвий фотокатод (рис. 1.13а) наноситься на шар срібла, яким звичайно покривається скло балона. Він складається з напівпровідного покриття окислів цезію й срібла, усередині і на поверхні якого розташовуються атоми чистого цезію. Останні виконують роль атомів барію в оксидному катоді.

Рисунок 1.13 Будова фотокатодів: а) киснево-цезієвого; б) сурмяно-цезієвого.

 

Киснево-цезієвий фотокатод характеризується низькою роботою виходу (мінімальна величина 0,72 еВ) і малою квантовою чутливістю (порядку 0,005—0,05). Цей катод має досить високу термоемісійну здатність, що приводить до необхідності врахування емісії електронів навіть при кімнатній температурі. Чутливість вакуумних киснево-цезієвих фотоелементів дорівнює 20- 30 мкА/лм, доходячи в деяких зразках до 50 - 60 мкА/лм, у газонаповнених фотоелементах робочий струм внаслідок іонізації газу збільшується і чутливість дорівнює в середньому 150-200 мкА/лм.

На рис.1.14 показана залежність спектральної віддачі киснево-цезієвого фотокатода від частоти або спектральна характеристика. Як видно, вона має два максимуми. Низькочастотний максимум лежить в інфрачервоній частині спектра, а високочастотний – в ультрафіолетовій (у видимій частині спектра характеристика має провал). Ультрафіолетовий максимум визначається вириванням електронів зі срібної підложки фотокатода, а довгохвильової – з напівпровідника.

 
 

Рисунок 1.14 Залежність спектральної віддачі киснево-цезієвого і сурмяно-цезієвого фотокатодів від частоти

 

Киснево-цезієвий фотокатод чутливий до іонного бомбардування, перегріву і легко окисляється. Крім того, його фотоемісійна здатність залежить від часу опромінення. Чим більше часу фотокатод опромінюється, тим менше його фотоемісійний струм (явище стомлюваності). У процесі роботи інтегральна віддача також падає.

Сурм'яно-цезієвий фотокатод (рис.1.13б) складається з напівпровідного шару, що складається із сполуки сурми і цезію (імовірний склад SbСs3). Він наноситься безпосередньо на скло.

Емісійні властивості сурм'яно-цезієвого катода значно гірші, ніж у киснево-цезієвого, а значить вплив термоемісії на фотострум практично відсутній. Робота виходу його порядку 1,4 еВ. Зате квантова чутливість досягає 0,25-0,3 і катод має інтегральну віддачу більше 100 мкА/лм.

Максимум спектральної характеристики (рис.1.14) лежить у видимій області спектру. Сурм'яно-цезієві катоди більш стабільні і менше чутливі до перегрівів ніж киснево-цезієві. Проте вони більш чутливі до іонного бамбардуванн і працюють при понижених напругах на аноді. У сурм'яно-цезієвих фотоелементах чутливість дорівнює 60 - 90 мкА/лм, досягаючи в газонаповнених фотоелементах величини 150-200 мкА/лм.