Kredit:C. Parzyck / Cornell University/ via Physics
Ett team av forskare vid Cornell har utvecklat en ultratunn film av cesiumantimonid som kan användas som en mycket effektiv fotokatod. I deras artikel publicerad i tidskriften Physical Review Letters , beskriver gruppen deras tillvägagångssätt för att skapa fotokatoden och hur den presterade jämfört med konventionella fotokatoder.
En fotokatod är en anordning som omvandlar fotoner till elektroner via den fotoelektriska effekten. I praktiken är sådana anordningar gjorda av ett material som frigör en elektron när den träffas av en foton. När ett stort antal elektroner produceras kan de samlas till en stråle för användning i applikationer som frielektronlasrar och elektrondiffraktion. Allt eftersom tekniken har mognat har forskare fortsatt att söka efter sätt att öka effektiviteten hos sådana enheter (ett mått på antalet elektroner som frigörs jämfört med antalet fotoner som träffar fotokatoden). I denna nya ansträngning utvecklade forskarna en ny typ av fotokatod som använder antimon och cesium.
Teamet applicerade en form av epitaxi, antimon och cesium som hade genomgått en extremt grundlig filtreringsprocess och sublimerades inuti en vakuumkammare där de kondenserades på ett kiselkarbidsubstrat. Åtgärden inträffade ett atomlager i taget med den atomära strukturen av materialet som skapades i samma orientering som substratet, vilket säkerställer att det var fritt från defekter. De ultratunna filmerna som blev resultatet var bara 4 nm tjocka och kunde användas som fotokatod.
Teamet började sedan analysera filmen (med olika typer av spektroskopi och elektrondiffraktion) för att säkerställa att den verkligen var defektfri och att skikten hade avsatts på substratet på det sätt som var tänkt. Nöjda med sina resultat började de testa filmen för att se hur den jämfört med konventionella filmer.
De fann att när grönt ljus omvandlades till elektroner var effektiviteten hos deras fotokatod större än 2% och dess process var så kort som 10 fs, betydligt snabbare än konventionella fotokatoder. De drar slutsatsen att liknande fotokatoder skulle kunna användas för att skapa nya enheter med betydande ljusstyrkaförbättringar. + Utforska vidare
© 2022 Science X Network
