Фотоелeктронна емiсiя катода Si–Gd–O

Анотація

Методами фотоелектронної (ℎv = 1,9—10,2 еВ) та оже-електронної спектроскопiй дослiджено змiни електронних та емiсiйних властивостей фотокатода на основi багатошарової структури окислених атомiв Gd на пiдкладцi iз Si(100) пiсля напилення на його поверхню додаткових шарiв атомiв Gd та з часом перебування цiєї структури в вакуумi. Було встановлено, що незважаючи на те, що робота виходу фотокатода на окремих етапах дослiджень становила ≈0,5 еВ, фотоемiсiя реєструвалась лише для ℎv ≥ 2,8 еВ. Аналiз отриманих результатiв дослiджень дозволив запропонувати модель iмовiрної енергетичної структури фотокатода, яка узгоджується з експериментальними даними. У вiдповiдностi з цiєю моделлю приповерхнева область фотокатода складається iз Gd2O3 товщиною ≈1 нм i шириною забороненої зони ≈5,3 еВ. Вiдстань вiд рiвня Фермi до дна зони провiдностi в об’ємнiй частинi Gd2O3 дорiвнює ≈2,7 еВ. В забороненiй зонi нижче рiвня Фермi розташованi об’ємнi локалiзованi стани та заповненi поверхневi стани, зумовленi дефектами структури. На поверхнi утворюється складний дипольний шар, вiдповiдальний за зменшення роботи виходу.