5. Фотокатоды для ультрафиолетовой области спектра.

Все фотокатоды, чувствительные в видимой области спектра, чувствительны и к УФ излучению. Поэтому, практическое использование таких фотокатодов в приемниках УФ излучения связана с необходимостью их защиты от засветки в видимой области спектра. В связи с этим для приборов, работающих в УФ области, используют солнечно-слепые или нечувствительные к видимому свету, а реагирующие только на УФ излучение с длиной волны < 290 нм. Солнечно-слепые катоды не нуждаются в защите от естественного дневного освещения.

Высокой чувствительностью в области средней УФ(200≤λ≤300)нм обладают полупроводниковые соединения на основе элементов 1 и 6 группы А¹В⁶, т.е. туллуриды цезия Cs₂Te и рубидий Rb₂Te – полупроводники с большой шириной запрещенной зоны (Δ≥2,7 эВ) имеют очень высокое сопротивление (10⁹-10¹⁰ Ом*см), совершенно прозрачны в видимой области спектра и характеризуются чрезвычайно малой плотностью тока термоэлектронной эмиссии при комнатной температуре (10^-17-10^-18А/см²). Максимум приходится на длину волны 250 нм – максимальная спектральная чувствительность.

Недостатком пленочных катодов из данных материалов является тот факт, что их высокая продольное сопротивление затрудняет их использование, поскольку падение напряжения на фотослое при протекании по нему эмиссионного тока делает катод не эквипотенциальным. Для ликвидации этого снижают продольное сопротивление за счет нанесенной проводящей подложки, например, в виде тонкой пленки металла на подложку перед изготовлением фотокатода. Спектральная чувствительность рубидиевого и цезиевого тиллуридов представлена на рисунке. Характеристика Rb₂Te по сравнению с Cs₂Te сдвинута в область более длинных волн, а для Cs₂Te – резкое падение возле порога фотоэффекта.

Что это характеризует – крутизна спада. При изменении длины волны в интервале 250-300 нм квантовый выход снижается на два порядка величины. Это характерно для катодов, которые имеют очень низкую чувствительность к солнечному излучению за пределами полосы поглощения света земной атмосферы.

В группу эффективных фотокатодов, чувствительных в УФ диапазоне входят двущелочные туллуриды, из которых применение получили солнечнослепой фотокатод на основе соединений КRbTe, спектральная характеристика которого более сдвинута в коротковолновую область спектра,чем у катода Rb₂Te.

Качество солнечных фотокатодов оценивается по величине эквивалентного солнечного входа (в величине лучистого потока монохроматического излучения с длиной волны λ_max, соотв.максимуму спектральной чувствительности приемника Cs₂Te, Rb₂Te λ_max ≈250 нм), которая создает такой же ток, как и прямая солнечная засветка. У тиллурида величина солнечного входа очень мала – 3,6 * 10^-6 Вт (тиллурид рубидия). У тиллурида цезия на порядок выше. Чтобы обеспечить такой параметр, нужно четко выполнять параметры технологии синтеза и исключать все меры по избытку щелочного металла в фотокатоде, поскольку при наличии щелочного металла создается длинный хвост в спектральной характеристике в солнечную сторону.