2) Сложные фотокатоды. В этом случае мы имеем значительное увеличение чувствительности, поэтому можно говорить о сенсибилизации фотокатодов. Обычный метод сенсибилизации заключается в том, что на поверхность фотокатода (X) дестиллируется щелочный металл (М), затем в фотоэлемент вводятся следы кислорода, водорода, серы, теллура. В такой стадии фотоэлемент еще мало чувствителен; дальнейшая обработка заключается или во вторичной дестилляции следов щелочного металла или в окрашивании слоя пропусканием тихого разряда или воздействием катодных лучей.
Явление тесно связано с окрашиванием слоя; есть основание считать, что существенную роль играет наличие в светочувствительном слое щелочного металла в мелкораздробленном состоянии, обладающем резко выраженным избирательным поглощением. Действительно, параллельное изучение хода фотоэффекта и поверхностной структуры таких слоев при помощи отражения электронного пучка показало, что при образовании селективного фотоэффекта появляются интерференционные максимумы, соответствующие гидриду калия КН и металлическому калию, очевидно вкрапленному в гидрид. Среди всех этих слоев наибольшее значение в технике имеют слои типа X — М2О — М, напр. Ag — Cs2O — Cs. В этом случае мы имеем сильное увеличение отдачи, доходящее до 100—10"6 ампер на люмен, что соответствует одному электрону на пять падающих квантов, и перемещение границы (и всей спектральной кривой) в инфракрасную часть (до 1, 4 ^).
Применяются фотокатоды, состоящие из последовательно нанесенных слоев атомного водорода и атомного калия (Лукирский и Рыжанов); чувствительность такого слоя зависит от того, какие атомы расположены на самой поверхности слоя.
Селективный фотоэффект как оптическое явление. Для объяснения природы селективного фотоэффекта, т. е. причины, вызывающей резкое увеличение эмиссии в определенной части спектра при определенном положении электрического вектора, выдвигались различные предположения. Наиболее естественным является воззрение, что селективный фотоэффект есть чисто оптическое явление, вызванное избирательным поглощением света и фотослоев; на это указывает характерный вид кривых селективного фотоэффекта, а также факт резкого окрашивания фотослоев.
Для проверки этого предположения необходимо: а) определить вид кривой поглощения и сравнить ее со спектральной кривой селективного фотоэффекта — они должны совпадать; б) удостовериться в том, что фотоэлектрическая поверхность обладает дихроизмом, т. е., что ее спектр поглощения зависит от положения электрического вектора (это обстоятельство было действительно обнаружено для тонких пленок калия на кварце); в) определить квантовый выход: число электронов, отнесенное к единице поглощенной энергии, для всех длин волн должно иметь всегда одно и то же значение.
Экспериментальное определение той доли поглощенного света, которая вызвана только срыванием электронов, а не другими потерями внутри слоя, представляется весьма затруднительным, чем и объясняется разногласие noв. с. э. т. LVIII.лученных до сих пор опытных данных; в лучшем случае мы имеем качественные указания на параллелизм между кривыми фотоэффекта и поглощения. Более плодотворным оказался теоретический метод предвычисления оптических свойств фотослоев по оптическим константам подложки и щелочного металла, примененный к тонким пленкам Айвсом и Фрайём.
Подсчет поглощения производился на основании формул классической электромагнитной теории Максвелла по следующей схеме: на поверхности металла в результате интерференции падающего и отраженного света возникают стоячие световые волны, на этом основании вычисляется распределение плотности
энергии над поверхностью металлической подложки; затем определяется собственное поглощение пленки с учетом распределения интенсивности внутри самой пленки. Эти вычисления были произведены на различных расстояниях от металлической подложки для пространственной картины стоячих волн; оказалось, что по мере удаления от поверхности наблюдаются различные соотношения между интенсивностями света, поляризованного || и _1_плоскости падения (рис. 10): в нек-рой точке они равны, а затем мы имеем картину, обратную той, к-рая наблюдается на поверхности.
Здесь мы должны были бы ожидать появления «обратного» селективного фотоэффекта. Действительно, параллельные измерения фототока с пленки цезия на кварцевом клине в различных местах клина дали кривые, весьма аналогичные кривым вычисленным (пунктирные кривые, рис. 10). Подобное же совпадение замечается и для спектральных кривых фототока и поглощения (рис. 11). Из этих данных
вытекает, что кривые спектрального фотоэффекта в тонких пленках отнюдь не характерны ни для щелочного металла ни для подложки, а вызываются исключительно ходом оптических констант того и другого. Этим оптическая природа селективного фотоэффекта, по крайней мере для тонких пленок, может считаться доказанной.
Лит.: Лукирский П. И., О фотоэффекте (Проблемы новейшей физики, вып. 2), М. — Л., 1933; Иоффе А. Ф., Электронные полупроводники (Проблемы новейшей физики, вып. 1), М. — Л., 1933; Никс Ф., Фотопроводимость, «Успехи физических наук», М. — Л., 1933, т. XIII, вып. 3; Линфорд Л. Б., Новейшие исследо — 12
