Фотокатод

Фотокато́д (от фото… и катод), вид холодного катода, эмитирующий электроны в вакуум под действием оптического излучения.

Применяется главным образом в фотоэлектронных приборах.

Фотокатоды, чувствительные в видимой области спектра, обычно представляют собой полупрозрачные или непрозрачные полупроводниковые слои с проводимостью p-типа.

Широкое распространение получили сурьмяно-цезиевые (${\displaystyle Cs_{3}Sb}$) и многощелочные (на основе соединения ${\displaystyle Na_{2}KSb}$ со слоем адсорбированных на поверхности атомов цезия) фотокатоды. Их интегральная чувствительность ${\displaystyle S}$ (отношение фототока к падающему на фотокатод световому потоку) достигает нескольких сотен мкА/лм. Существенно менее эффективным в видимой, но чувствительным в инфракрасной (ИК) области спектра (${\displaystyle S\approx 30-60}$ мкА/лм) является кислородно-серебряно-цезиевый фотокатод, представляющий собой полупроводник n-типа и состоящий из ${\displaystyle Cs_{2}O}$ с примесью свободного цезия и вкраплений чистого серебра (Ag).

Наиболее высокой чувствительностью в видимой и ближней ИК-областях (${\displaystyle S}$ до 2000 мкА/лм) обладают т. н. фотокатоды с отрицательным электронным сродством (ОЭС), выполненные на основе соединений ${\displaystyle GaP}$, ${\displaystyle GaAs}$, ${\displaystyle InP}$ и их твёрдых растворов. Для создания таких фотокатодов поверхность полупроводника, имеющего высокую степень легирования акцепторной примесью, очищают в сверхвысоком вакууме и обрабатывают ${\displaystyle Cs}$ и ${\displaystyle O_{2}}$ для получения моноатомных плёнок.

Основной недостаток фотокатодов с ОЭС, ограничивающий их применение, – высокая стоимость и относительно низкая стабильность.