The energy distribution of photoelectrons from the K2CsSb photocathode

Abstract

Photoelectron energy distributions from K2CsSb photocathodes have been determined for incident photon energies between 2.1 and 5.1 eV. Between 2.1 and 3.1 eV, the distributions consist of a single peak, the energy of which increases monotonically with increasing photon energy. Structure on the low-energy side of the maximum becomes more prominent at liquid nitrogen temperatures. Above 4.0 eV, fast-electron structure consisting of two small peaks separated by about 0.5 eV may be resolved. If E1 and E2 are the electron energies at which this structure appears for illumination by light of photon energy h v, it is found that (h v — E1) = 2.3 eV and (h v — E2) = 2.8 eV, independent of h v. It is concluded that this structure arises from transitions from maxima in the valence-band density of states at 2.3 and 2.8 eV below vacuum, and that the conservation of crystal momentum is not an important selection rule in these transitions. The fast-electron structure may be correlated with structure appearing at 1.9 and 2.4 eV in the optical absorption of the photocathode. A slow peak at an electron energy of 0.5 eV first appears for an incident photon energy of 4.3 eV, and this peak becomes increasingly prominent as the photon energy is increased. The slow peak is ascribed to pair production. Die Energieverteilung der Photoelektronen aus K2CsSb-Photokathoden wurde für die im Energiebereich 2,1 bis 5,1 eV einfallenden Photonen untersucht. Zwischen 2,1 und 3,1 eV besteht die Verteilung aus einem einzelnen Maximum, dessen Energie monoton mit steigender Photonenenergie zunimmt. Bei der Temperatur des flüssigen Stickstoffs tritt eine Struktur an der Flanke des Maximums zu niedrigen Energien deutlicher hervor. Oberhalb 4,0 eV kann eine Struktur schneller Elektronen, die aus zwei schmalen Maxima mit dem Abstand 0,5 eV besteht, aufgelöst werden. Wenn E1 und E2 die Elektronenenergien dieser Strukturen bei Bestrahlung mit Licht der Photonenenergie h v sind, wird gefunden, daß (h v — E1) = 2,3 eV und (h v — E2) = 2,8 eV ist, unabhängig von h v. Es wird angenommen, daß diese Struktur von Übergängen aus Maxima der Valenzbandzustandsdichten bei 2,3 und 2,8 eV unterhalb des Vakuums herrührt, und daß die Erhaltung des Kristallimpulses keine wirksame Auswahlregel bei diesen. Übergängen darstellt. Die Struktur schneller Elektronen kann mit der Struktur, die bei 1,9 und 2,4 eV in der optischen Absorption der Photokathode auftritt, korreliert werden. Ein niedriges Maximum bei einer Elektronenenergie von 0,5 eV tritt zuerst für eine Energie von 4,3 eV der einfallenden Photonen auf und wird mit steigender Photonenenergie laufend größer. Dieses niedrige Maximum wird einer Paarerzeugung zugeordnet.