负电子亲和势光阴极
摘要:表面低于导带底的光阴极（如GaAs:Cs-O)。表垒高于导带底的称为正电子亲和势光阴极(如Sb-K-Na-Cs)；表面势垒平于导带底的称为零电子亲和势光阴极（如GaAs:Cs）（图1）。1963年美国R.E.西蒙斯根据半导体能带理论提出负电子亲和势概念。1965年荷兰J.J.席尔和J.范拉制成GaAs:Gs光阴极。人们又制出其他Ⅲ-Ⅴ族化合物光阴极，如InP，GaInAs(0<x<1)，GaInPAs（0<y<1，0<z<1)等，统称为Ⅲ-Ⅴ族化合物负电子亲和势光阴极.对负电子亲和势光阴极表面吸附的Cs-的解释，有异质结和偶极子两种模型（图2）。异质结模型认为，Cs-O表面层是一层体状的、具有N型半导体性质的CsO,它与P型Ⅲ-Ⅴ族化合物晶体（如掺Zn的GaSb）接触，形成异质结。此模型给出在表面吸附层内有一界面势垒（约1.2电子伏）。根据偶极子模型，Cs-O层是很薄的Cs偶极子与CsO偶极子串联的双偶极子,其厚度约8埃。这与单原子尺度的实验是一致的。光阴极分反射式和透射式两种。入射光的方向与电子发射的方向相反，称为反射式；入射光的方向与电子发射的方向相同，称为透射式。透射式GaAs光阴极的灵敏度最高可达2毫安/流，量子效率(电子/光子)为27％，表面逸出几率为42％,λ为0.9微米。实验证明，E<1.2电子伏（即λ>1微米）的Ⅲ-Ⅴ族化合物的激活条件比较临界，难以获得最佳表面状态而且长波量子效率很低。这是由于Ⅲ-Ⅴ族化合物发射层与Cs-O表面吸附层形成的界面势垒所致。当发射层的E<1.2电子伏时，被激发到导带底相应能量的电子被这个界面势垒所“阻挡”而不
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