3.1 光電發(fā)射過程

3.1光電發(fā)射過程：3.1.1外光電效應(yīng)3.1.2金屬的光譜響應(yīng)3.1.3半導(dǎo)體光電發(fā)射過程3.1.4實(shí)用光電陰極光電發(fā)射陰極的主要參數(shù)

光電發(fā)射陰極的主要特性參數(shù)為靈敏度、量子效率、光譜響應(yīng)和暗電流等。

1.靈敏度包括光譜靈敏度與積分靈敏度兩種。

1)

光譜靈敏度

在單色（單一波長(zhǎng)）輻射作用于光電陰極時(shí)，光電陰極輸出電流Ik與單色輻射通量φe,λ之比為光電陰極的光譜靈敏度Se,λ。其量綱為μA/W或A/W。

Se,λ=IK/φe,λ

2)

積分靈敏度

在某波長(zhǎng)范圍內(nèi)的積分輻射作用于光電陰極時(shí)，光電陰極輸出電流Ik與入射輻射通量φe之比為光電陰極的積分靈敏度Se，量綱為mA/W或A/W。

在可見光波長(zhǎng)范圍內(nèi)的“白光”作用于光電陰極時(shí)，光電陰極電流Ik與入射光通量φv之比為光電陰極的白光靈敏度Sv，量綱為mA/lm。

Sv=

2.量子效率

在單色輻射作用于光電陰極時(shí)，光電陰極發(fā)射單位時(shí)間發(fā)射出去的光電子數(shù)Ne,λ,與入射的光子數(shù)之比為光電陰極的量子效率ηλ（或稱量子產(chǎn)額）。即

量子效率和光譜靈敏度是一個(gè)物理量的兩種表示方法。它們之間的關(guān)系為

（4-1）

3.光譜響應(yīng)

光電發(fā)射陰極的光譜靈敏度（或量子效率）隨入射輻射波長(zhǎng)的變化曲線稱為光譜響應(yīng)。由材料決定。

4.暗電流光電發(fā)射陰極中少數(shù)處于較高能級(jí)的電子在室溫下獲得了熱能產(chǎn)生熱電子發(fā)射，形成暗電流。光電發(fā)射陰極的暗電流與材料的光電發(fā)射閾值有關(guān)。一般光電發(fā)射陰極的暗電流極低，其強(qiáng)度相當(dāng)于10-16~10-18Acm-2的電流密度。

光譜范圍從300nm到1200nm。銀氧銫使用溫度可達(dá)100℃，但暗電流較大，且隨溫度變化較快。2.銻銫銻銫(Cs3Sb)光電陰極是最常用的、量子效率很高的光電陰極。峰值量子效率高達(dá)20%~30%。兩種或三種堿金屬與銻化合形成多堿銻化物光陰極。其量子效率峰值可高達(dá)30%。3.

多堿銻化物

4.紫外光電陰極

在某些應(yīng)用中，要求光電陰極材料只對(duì)所探測(cè)的紫外輻射靈敏，對(duì)可見光無(wú)響應(yīng)。通常稱為“日盲”型光電陰極材料，也稱紫外光電陰極材料。主要有碲化銫(CsTe)和碘化銫(Csl)兩種。長(zhǎng)波限分別為0.32μm和0.2μm。

5.負(fù)電子親合勢(shì)材料(NEA)

它們的真空能級(jí)降到導(dǎo)帶之下，從而使有效的電子親和勢(shì)變?yōu)樨?fù)值。主要是第III-