Un equipo de investigadores de Cornell ha desarrollado una película ultrafina de antimoniuro de cesio que se puede utilizar como fotocátodo de gran eficacia. En su artículo publicado en la revista Physical Review Letters , el grupo describe su enfoque para crear el fotocátodo y su rendimiento en comparación con los fotocátodos convencionales.

Un fotocátodo es un dispositivo que convierte fotones en electrones a través del efecto fotoeléctrico. En la práctica, tales dispositivos están hechos de un material que libera un electrón cuando es golpeado por un fotón. Cuando se producen grandes cantidades de electrones, se pueden reunir en un haz para usar en aplicaciones como láseres de electrones libres y difracción de electrones. A medida que la tecnología maduró, los científicos continuaron buscando formas de aumentar la eficiencia de tales dispositivos (una medida de la cantidad de electrones que se liberan en comparación con la cantidad de fotones que inciden en el fotocátodo). En este nuevo esfuerzo, los investigadores desarrollaron un nuevo tipo de fotocátodo utilizando antimonio y cesio.

El equipo aplicó una forma de epitaxia, antimonio y cesio que se sometió a un proceso de filtración extremadamente completo y se sublimó dentro de una cámara de vacío donde se condensaron en un sustrato de carburo de silicio. La acción ocurrió una capa atómica a la vez con la estructura atómica del material que se creó en la misma orientación que el sustrato, asegurando que no tuviera defectos. Las películas ultrafinas resultantes tenían solo 4 nm de espesor y podían usarse como fotocátodo.

Luego, el equipo se dedicó a analizar la película (utilizando varios tipos de espectroscopia y difracción de electrones) para asegurarse de que, de hecho, no tuviera defectos y que las capas se hubieran depositado en el sustrato de la manera prevista. Satisfechos con los resultados, comenzaron a probar la película para ver cómo se comparaba con las películas convencionales.

Descubrieron que al convertir la luz verde en electrones, la eficiencia de su fotocátodo era superior al 2% y su proceso era tan corto como 10 fs, significativamente más rápido que los fotocátodos convencionales. Concluyen que se podrían usar fotocátodos similares para crear nuevos dispositivos con mejoras significativas en el brillo. + Explora más

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