Эмиттер вторичных электронов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) 01 3 Н п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ.НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) (57) 1, ЭМИТТЕР ВТОРИЧНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ, содержащий слой полупроводникового материала с поверхностным йокрытием, снижающим работу выхода досостояния отрицательного электронного сродства, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью сужения энергетического спектра вторичных электронов,слой полупроводникового материалавыполнен на основе твердого растворапрямозонного и непрямозонного полуроводников, взаимная концентрациякоторых обеспечивает совпадение энергий прямого и непрямого переходов втвердом растворе,2. Эмиттер, по п,1, о т л и ч аю .щ и й с я тем, что в качествепрямозонного полупроводйика выбраносоединение из группы, содержащейфосфид индия, арсенид индия, антимонид индия, арсенид галлия и антимо"нид галлия, а в качестве непрямозонного полупроводника выбрано соединение из группы, содержащей фосфиц галлия, фосфид алюминия, арсенид алюминия и антнмонид алюминия,Изобретение относится к областиэлектронной технике, в частности кэлектровакуумным приборам, содержащим эмиттеры вторичных электронош.Известен эмиттер вторичных электронов, выполненный на основе окисленных сплавов или на основе соединения сурьмы со щелочным:. металлом.Недостатком такого эмиттера является низкий коэффициент вторичнойэлектронной эмиссии.Известен также другой эмиттервторичных электронов, содержащийслой полупроводникового материала, споверхностным покрытием, снижающимработу выхода до состояния отрицательного электронного сродства,.Недостатком этого эмиттера является сравнительно широкий энергетический спектр вторичных электронов,Разброс энергий вторичнык электронов приводит к разбросу их траекторий в приборе и времен пролета межэлектродных промежутков, что ограничивает возможности разработок электронных приборов с требуемыми характеристиками, в частности созданияфотоэлектронных умножителей, электронно-оптических преобразователей,передающих телевизионных трубок идругих приборов с высокими временными параметрами и хорошим пространственным разрешением. Для улучшениявременных характеристик и пространственного разрешения приборов необходимо сужать электрический спектр вто ричных электронов.Целью изобретения является сужение энергетического спектра вторичных электронов и, как следствие,улучшение временных характеристики пространственного разрешения при.боров с вторично-электронными эмиттерами. 45Указанная цель достигается тем,что в эмиттере вторичных электронов,содержащем слой полупроводниковогоматериала с поверхностным покрытием,снижающим работу выхода до состоянияотрицательного электронного сродства,слой полупроводникового материала выполнен на основе твердого растворапрямозонного и непрямозонного полупроводников, взаимная концентрациякоторых такова, что энергии прямого55и непрямого переходов в этом твердомрастворе совпадают, В качестве прямозонного полупроводника может быть выбран, например фосфид индия, арсенид индия, антимонид индия, арсенидгаллия или антимонид галлия. Непрямозонным полупроводником могут быть,например фосфид галлия, фосфид алюминия, арсенид алюминия или антимонид алюминия.Разброс энергией вторичных элек-,тронов в значительной мере связанс выходом в вакуум не только электронов, термализованных в абсолютномминимуме зоны проводимости (например,Г-минимуме в СаАз или Х-минимума вСаР), но и электронов, находящихсяв более высоких минимумах зоны проводимости (например Х-минимуме вСаАз и Г-минимуме в СаР), При этомцентральный т.е. Г-минимум, является наинизшим (абсолютным минимумомзоны проводимости только в случаепрямозонного полупроводника, Различия в энергетических положениях этихминимумов;достигают в соединенияхтипа А - В 0,3-0,5 эВ и более, вш Ъсвязи с чем вторичные электроны,термализованные в этих минимумах,подходят к поверхности с разнымиэнергиями, что вносит существенныйвклад в расширение энергетическогоспектра электронов, эмиттируемых ввакуум,Для иллюстрации этого положенияна чертеже приведены схемы энергетических зон прямозонного полупроводника, когда ширина запрещенной зоч-ны Е опеределяется прямым переходомиз верха валентной эоны в Г-минимум зоны провбдимости (фиг,1), и непрямозонного полупроводника, когда ширина запрещенной зоны определяется непрямым переходом из верха валентной зоны в Х-минимум зоны проводимости (фиг.2), Энергии соответствующих переходов Ег и Е. В каждом из этих случаев выход в вакуум электронов, термализованных в разных минимумах зоны проводимости и имеющих разную энергию относительно уровня вакуума, приводит к значительному разбросу вторичных электронов по энергиям,Достижение поставленной цели иллюстрируется фиг,З) на примере твердого раствора 1,Р -А 1 Р, При увеличении концентрации фосфида алюминия в этом твердом растворе от 0до 1007 значение энергий прямогоперехода из верха валентной зоны вГ-минимум проводимости Е) изменяется от значения Е , характерногодля 1 пР ( е 1,3 эВ), до значения,характерного для А 1 Р (3,6 эВ). 11 риэтом значение непрямого перехода изверха валентной зоны в Х-минимум зоны проводимости (Е) изменяется от2,25 до 2,4 эВ, Как видно из фиг.3,в твердом растворе значения Е и Есовпадают при содержании АР 457,причем могут быть допустимы не большие отклонения от этого содержания,например при концентрации А 1 Р в пределах 40-50% различие между энергиями прямого и непрямого переходов непревышает 0,1 эВ. Структура энергетических зон для твердого растворапрямозонного и непрямоэонного полупроводников, взаимная концентрациякоторых такова, что энергии прямого и непрямого переходов из верха валентной зоны в соответствующие минимумы зоны проводимости совпадают, представлена на фиг.4, Видно, что в этомслучае выход в вакуум электронов,термализованных в разных минимумахзопы проводимости, не дает расширения энергетического спектра, котороев других случаях связано с различием энергий прямого и непрямого переходов. Таким образом, в эмиттере обеспечи вается сужение энергетического спек-.тра вторичных электронов, приводящее к улучшению временных характеристик и пространственного разрешения приборов с вторично-электронными эмит терами,852097 Составитель В,БелоконТехред М.Дидык рректор О.Кравцова . ктор Н.Сильнягииа ее ааееив юТираж 746И Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4 Заказ 3387ВН одписиое 035,Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород оектная, 4