ФОТОКАТОД

Катод фотоэлектронных приборов, эмиттирующий эл-ны под действием электромагн. излучения УФ, видимого и ИК диапазонов (см. ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ). Ф. представляет собой пластинку или (чаще) тонкую плёнку фотоэмиссионного материала на непрозрачной или прозрачной подложке; в первом случае Ф. освещается с фронтальной стороны, во втором — он полупрозрачен и освещается со стороны подложки. Основные параметры Ф.: интегральная чувствительность (отношение фототока в мкА к падающему световому потоку в лм от стандартного источника излучения), спектральная чувствительность S? на длине волны ? в мА/Вт или квантовый выход Y=1,24S?/?, равный отношению числа эмиттированных электронов к числу падающих квантов излучения. Спектральная характеристика Ф. S? (?) ограничена со стороны длинных волн порогом фотоэффекта ?0 и имеет вид кривой с максимумом на длине волны ?м. Кроме того, Ф. характеризуется плотностью темнового тока, создаваемого термоэлектронной эмиссией.

Спектральные характеристики квантового выхода Y основных типов фотокатодов (сплошные линии) и 3-х типов фотокатодов с отрицательным электронным сродством (пунктир), представляющих собой эпитаксиальные плёнки сильно легированных акцепторами полупроводников типа АIIIВV, активированные монослоем Cs или Cs,O; 1) CsTe; 2) Cs3Sb; 3) K2CsSb; 4) Na2KSb; 5) Na2KSb—Cs; в) Bi—Ag—О—Cs; 7) Ag—O—Cs; 8) ОЭС-Ф на основе GaAsP—Cs; 9) GaAs—Cs, O; 10) InGaAsP—Cs, O.

Применяются след. типы Ф.: Cs2Te и RbTe, чувствительные в ближнем УФ диапазоне и нечувствит. в видимой обл. (рис.); сурьмяно-цезиевый Ф. (Cs3Sb) и бищелочные Ф. (Na2 KSb, K2CsSb), чувствительные в коротковолновой части видимого спектра с ?=600 —650 нм; многощелочной Ф. (Na2KSb — Cs), чувствительный во всём видимом диапазоне и ближней ИК области спектра (?м=500 нм, ?0=900—940 нм); серебряно-кислородно-цезиевый Ф. (Ag—О—Cs), обладающий наиболее протяжённой в ИК область спектра спектральной характеристикой (?0»1,2—1,5 мкм), но невысокой чувствительностью и сравнительно большим темновым током.

Т. н. Ф. с отрицательным сродством к электрону характеризуются значительно более высокой и равномерной чувствительностью с порогом ?0, зависящим от состава и достигающим 1,7 мкм, а также низким уровнем темнового тока, но более сложной технологией (сверхвысокий вакуум, эпитаксия, высокочистые исходные материалы и меньшей стабильностью.