CN101572201A - 光电阴极以及具备该光电阴极的电子管 - Google Patents
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Abstract
本发明所涉及的光电阴极(1)具备：由单结晶的化合物半导体构成的支撑基板(11)、被设置于支撑基板(11)上并且具有比该支撑基板(11)的能带隙更小的能带隙、吸收透过支撑基板(11)的入射光而产生光电子的光吸收层(13)、被设置在光吸收层(13)上并且使光吸收层(13)的工作函数降低的表面层(15)；支撑基板(11)由Al(1－X)GaXN(0≤X＜1)形成，光吸收层(13)由选自Al、Ga以及In的至少一种成分与N构成的化合物半导体形成。
Description
技术领域
本发明涉及光电阴极以及具备该光电阴极的电子管。
背景技术
近年来，特别是作为对紫外线具有感光灵敏度的光电阴极，使用AlGaN的光电阴极正在不断被开发。作为公开有关使用AlGaN的光电阴极的技术的文献，已知有专利文献1(美国专利4,616,248号)、专利文献2(日本专利申请公开平10-188770号公报)以及专利文献3(日本专利申请公开平10-188780号公报)。
在专利文献1中公开了具备蓝宝石基板和被设置于蓝宝石基板上且由AlGaN构成的光吸收层的光电阴极。此外，在专利文献2以及专利文献3中各自公开了具备与AlGaN的晶格常数接近的LGO(LiGaO2)基板以及LAO(LiAlO2)基板、被设置于各个基板上且由AlGaN构成的光吸收层的光电阴极。
发明内容
在专利文献1的光电阴极中，为了缓和蓝宝石基板和AlGaN光吸收层的较大的晶格失配而导入了厚缓冲层。然而，在使用蓝宝石基板并在其上面形成AlGaN的光吸收层的情况下，在蓝宝石基板和光吸收层之间存在着较大的晶格失配，即使用任何方法缓和较大的晶格失配也无法消除由于较大的晶格失配而引起的错位和层叠缺陷，即使是将缓冲层导入到蓝宝石基板和AlGaN光吸收层之间的专利文献1的光电阴极也不例外。因此，即使由专利文献1也不能得到高质量的氮化物光电阴极，难以实现高性能的光电阴极。特别是在专利文献1的光电阴极作为透过型光电阴极而被利用的情况下，由其厚缓冲层将入射光完全吸收，因此，要得到高性能的光电阴极会更加困难。
此外，在专利文献2以及专利文献3的光电阴极中，由于分别使用了LGO基板以及LAO基板作为基板，所以虽然基板和AlGaN光吸收层之间的较大的晶格失配被缓和，但是这些基板在光吸收层形成时的高温处理工艺中容易热分解，即使形成例如保护层也难以充分保护基板，此外，由于热分解，从而不能得到高性能的光电阴极。
本发明就是鉴于这样的问题所作的研究结果，其目的是在于提供一种高性能的光电阴极以及具备该光电阴极的电子管。
为了解决上述问题，本发明所涉及的光电阴极的特征在于：具备由单结晶的化合物半导体构成的支撑基板、被设置于支撑基板上并且具有比该支撑基板的能带隙(energy band gap)更小的能带隙、吸收透过支撑基板的入射光而产生光电子的光吸收层、被设置在光吸收层上并且使光吸收层的工作函数降低的表面层；支撑基板是由Al(1-X)GaXN(0≤X＜1)形成的，光吸收层是由选自Al、Ga以及In的至少一种成分以及N构成的化合物半导体形成的。
在本发明所涉及的光电阴极中，支撑基板由Al(1-X)GaXN形成，其组分在0≤X＜1的范围内。通过使用由Al(1-X)GaXN构成的支撑基板能够得到由上述化合物半导体构成的光吸收层和支撑基板的晶格匹配，不必为了缓和晶格失配而导入像以往那样的厚缓冲层。支撑基板是板状部件而不是膜。此外，Al(1-X)GaXN半导体材料即使是在光吸收层形成时的高温工艺处理中也十分稳定。再有，通过将其组分的X调节在0以上1以下的范围内，能够使支撑基板对于大约200nm～大约360nm范围的紫外线区域的被检测光具有透过性。
此外，吸收入射光而产生光电子的光吸收层是由选自Al、Ga以及In的至少一种成分以及N构成的化合物半导体形成的。由此，可以使光电阴极对于紫外线具有感光灵敏度。此外，因为可以获得支撑基板和光吸收层的晶格匹配，所以抑制了转移等的结晶缺陷的形成和晶格的变形。其结果，可以获得高质量的光吸收层并且能够提高量子效率，其中量子效率表示相对于入射到光电阴极的光子数的释放至光电阴极外部的光电子数的比例。
此外，在光吸收层上具备使光吸收层的工作函数降低的表面层。由此可以降低光吸收层表面的真空能级，从而进一步提高光电子释放的效率。为此，利用本发明的光电阴极可以获得高性能的光电阴极。
此外，表面层优选含有一种以上的碱金属或者碱金属化合物。此外，形成支撑基板的Al(1-X)GaXN的组分优选X在0≤X＜0.7的范围内。由此，可以使支撑基板对于大约200nm～大约280nm范围的紫外线区域的被检测光具有透过性。
此外，优选本发明的光电阴极介于支撑基板和光吸收层之间，并且进一步具备缓冲层，其中该缓冲层具有小于等于支撑基板的能带隙的能带隙。在此情况下，缓冲层持续吸收不匹配，且由于支撑基板和光吸收层的晶格常数差(比例)较小，所以可以将缓冲层的厚度做得较薄，能够抑制由于缓冲层而引起的光吸收，提高量子效率。
此外，本发明所涉及的电子管具备上述的光电阴极、收集从光电阴极释放的电子的阳极、容纳光电阴极和阳极的真空容器。在本发明所涉及的电子管中具备高性能的光电阴极，这样的高性能光电阴极具有较高的光电变换量子效果。因此，利用本发明的电子管，可以高精度地测定，并能够获得高性能的电子管。
利用本发明所涉及的光电阴极，可以提供高性能的光电阴极以及具备该高性能光电阴极的电子管。
附图说明
图1是表示第1实施方式所涉及的光电阴极的结构的截面图。
图2是表示图1的光电阴极的光谱灵敏度特性的图表。
图3是表示图1的光电阴极的光谱灵敏度特性的图表。
图4是表示图1的光电阴极的光谱灵敏度特性的图表。
图5是表示图1的光电阴极的光谱灵敏度特性的图表。
图6是表示第2实施方式所涉及的光电阴极的结构的截面图。
图7是说明具备图1的光电阴极的电子管5的一个实施方式的截面结构的图。
图8是说明具备图1的光电阴极的电子管7的一个实施方式的截面结构的图。
实施方式
以下参照附图详细说明本发明的优选的实施方式。其中，在以下说明中，对相同或者相等的要素使用相同符号，省略重复的说明。
(第1实施方式)
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的光电阴极1的截面图。如图1所示，光电阴极1为透过型并具备支撑基板11、在支撑基板11上依次形成的光吸收层13以及表面层15。光电阴极1具备覆盖表面层15的电子释放面的周围以及表面层15、光吸收层13和支撑基板11的侧面的电极17。
支撑基板11是由单结晶的化合物半导体的单结晶Al(1-X)GaXN形成的，优选其组分比X在0≤X＜1的范围内，更优选在0≤X＜0.7的范围内。支撑基板11吸收比相当于取决于X值的Al(1-X)GaXN的能带隙的波长λ11短的波长的光，并透过比波长λ11长的波长的光。
光吸收层13直接被设置于支撑基板11上且由单结晶的Inx1(Aly1Ga1-y1)1-x1N形成，并且Inx1(Aly1Ga1-y1)1-x1N的组分比为0≤x1≤0.5，0＜y1≤1。此外，光吸收层13具有比支撑基板11的能带隙更小的能带隙。
在透过支撑基板11的入射光中，光吸收层13吸收比相当于取决于x1以及y1的值的Inx1(Aly1Ga1-y1)1-x1N的能带隙的波长λ13短的波长的光，并产生光电子。在此，具有比波长λ13长的波长的光透过光吸收层13。因此，光电阴极1具有感光灵敏度的被检测光的波长范围为从相当于支撑基板11的能带隙的波长λ11到相当于光吸收层13的能带隙的波长λ13为止的范围。即，支撑基板11决定了光电阴极1具有感光灵敏度的被检测光的波长范围的下限，而光吸收层13则决定了光电阴极1具有感光灵敏度的被检测光的波长范围的上限。
在光吸收层13上形成了作为表面层15的由Cs以及O构成的化合物层，表面层15降低了光吸收层13的表面工作函数。表面层15具有提高降低光吸收层13表面的真空能级从而提高在光吸收层13中产生并到达光吸收层13的表面的光电子的释放效率的作用。
以下参照图1说明光电阴极1的工作。被检测光(hv)从光电阴极1的支撑基板11侧从箭头方向入射，则支撑基板11对于被检测光具有透光性，因此被检测光基本上不被吸收而透过了支撑基板。此时，由于支撑基板11由单结晶构成，所以被检测光不会由于结晶晶界而散射，即，被检测光的光路的不发生变化而透过支撑基板11。
透过支撑基板11的被检测光被由单结晶形成且与支撑基板11的晶格匹配的光吸收层13吸收。此时，由于在光吸收层13中根据与支撑基板11的晶格失配而抑制结晶缺陷的发生，所以起因于结晶缺陷的复合能级(recombination level)基本上不会形成于光吸收层13的禁带。为此，在被检测光被吸收于光吸收层13且光吸收层13的电子被激发时，其电子被补充到复合能级的概率会明显降低。因此，基本上所有的被检测光被吸收于光吸收层13而电子被激发，并被变换成光电子。此外，在光吸收层13中所生成的光电子通过扩散而在光吸收层13内移动并到达光吸收层13的表面。因为预先利用表面层15降低了光吸收层13表面的工作函数，所以到达光吸收层13表面的光电子高效率地被释放至外部。
图2～图5是表示实施方式所涉及的光电阴极1的光谱灵敏度特性的图表。在这些实施方式中，分别构成支撑基板11以及光吸收层13的半导体材料的组分被改变了。具体而言，示意了在图2(例1)为以AlN以及GaN分别形成支撑基板11以及光吸收层13的情况、图3(例2)为以Al0.4Ga0.6N以及GaN分别形成支撑基板11以及光吸收层13的情况、图4(例3)为以AlN以及Al0.3Ga0.7N分别形成支撑基板11以及光吸收层13情况、图5(例4)为以Al0.4Ga0.6N以及Al0.3Ga0.7N分别形成支撑基板11以及光吸收层13的情况下的光电阴极1的光谱灵敏度特性。
总结上述的光电阴极的材料的组合得出如下所述的结果。
(例1：图2)
·光吸收层：GaN[＝Inx1(Aly1Ga1-y1)1-x1N，组分比x1＝0，y1＝0]
·支撑基板：AlN[＝Al(1-X)GaXN，组分比X＝0]
(例2：图3)
·光吸收层：GaN[＝Inx1(Aly1Ga1-y1)1-x1N，组分比x1＝0，y1＝0]
·支撑基板：Al0.4Ga0.6N[＝Al(1-X)GaXN，组分比X＝0.6]
(例3：图4)
·光吸收层：Al0.3Ga0.7N[＝Inx1(Aly1Ga1-y1)1-x1N，组分比x1＝0，y1＝0.3]
·支撑基板：AlN[＝Al(1-X)GaXN，组分比X＝0]
(例4：图5)
·光吸收层：Al0.3Ga0.7N[＝Inx1(Aly1Ga1-y1)1-x1N，组分比x1＝0，y1＝0.3]
·支撑基板：Al0.4Ga0.6N[＝Al(1-X)GaXN，组分比X＝0.6]
在图2以及图3的情况下，光吸收层13同为GaN，材料的组分也相同。相当于GaN的能带隙的波长大约为360nm。因此，具有图2以及图3的特性的光电阴极1对被检测光的上限波长(大约360nm)具有相同的感光灵敏度。此外，因为具有图2以及图3的特性的光电阴极1的支撑基板11的材料的组分有所不同，所以各个光电阴极1具有感光灵敏度的被检测光的下限波长也有所不同。
在图2中，支撑基板11由AlN形成，与AlN的能带隙相当的大约200nm的波长为其下限波长。
在图3中，支撑基板11由Al0.4Ga0.6N形成，与Al0.4Ga0.6N的能带隙相当的大约250nm的波长为其下限波长。
此外，在图4以及图5的情况下，光吸收层13同为Al0.3Ga0.7N，材料的组分也相同。与Al0.3Ga0.7N的能带隙相当的波长大约为280nm。因此，图4以及图5的光电阴极1对被检测光的上限波长(大约280nm)具有相同的感光灵敏度。
由于图4以及图5的情况的支撑基板11分别具有与图2以及图3的支撑基板11相同的材料组分，所以图4的光电阴极1与图2的光电阴极1相同，相对于被检测光的感光灵敏度的下限波长为大约200nm；图5的光电阴极1与图3的光电阴极1相同，相对于被检测光的感光灵敏度的下限波长为大约250nm。
这样，通过将支撑基板11的材料组分从AlN改变成Al0.4Ga0.6N，从而可以使光电阴极1具有感光灵敏度的被检测光的波长范围的下限从200nm变为250nm。
此外，通过将光吸收层13的材料组分从GaN改变成Al0.3Ga0.7N，从而可以使光电阴极1具有感光灵敏度的被检测光的波长范围的上限从360nm变为280nm。
由图2～图5所表示的结果可以确认，在大于0小于等于1的范围调节由Al(1-X)GaXN构成的支撑基板11的组分的X的情况下，能够对大约200nm～大约360nm范围的紫外线区域的被检测光具有透过性，在0以上0.7以下的范围调节组分的X值的情况下，能够使对大约200nm～大约360nm范围的紫外线区域的被检测光具有透过性。
在本实施方式所涉及的光电阴极1中，支撑基板11由Al(1-X)GaXN(0≤X＜0.7)形成，光吸收层13由Inx1(Aly1Ga1-y1)1-x1N形成。因此，无需像以往那样导入完全吸收被检测光的厚缓冲层，而能够在支撑基板11和光吸收层13之间获得晶格匹配，与此同时，由于抑制了晶格的变形，所以能够获得高质量的光吸收层13。其结果，能够提高量子效率。
此外，形成支撑基板11的Al(1-X)GaXN半导体材料，即使在光吸收层13形成时的高温工艺处理中也十分稳定。
再有，通过在大于0小于等于0.7的范围内调节其组分比X从而可以对大约200nm～大约280nm范围的紫外线区域的被检测光具有透过性(参照图4)。
此外，在光吸收层13上具备使光吸收层13的工作函数降低的由Cs以及O构成的表面层15。由该表面层15在表面层15和光吸收层13的界面附近形成了过渡层(depletion layer)，并且能带弯曲以使光吸收层13上的电子亲和势(electron affinity)表观为负。为此，到达表面层15和光吸收层13的界面的光电子容易被释放至外部。即，利用表面层15可以降低光吸收层13的表面的真空能级而提高光电子释放的效率。特别是在到大约280nm为止的被检测光的波长范围内具有光感度的光电阴极被称作为日盲型光电阴极，能够被有效地使用于在太阳光下等测量紫外线。
此外，由于支撑基板11由单结晶构成，所以在其上面能够使优质的光吸收层13外延(epitaxial)成长，由于在支撑基板11和光吸收层13之间抑制了错位等结晶缺陷的形成，所以能够提高量子效率。
(第2实施方式)
图6是表示本发明的第2实施方式所涉及的光电阴极3的截面图。光电阴极3在支撑基板11和光吸收层13之间进一步具备缓冲层19，这一点与第1实施方式的光电阴极1有所不同。其他的结构与光电阴极1的结构相同，所以标注相同的符号并省略重复的说明。
缓冲层19与支持基板11以及光吸收层13的双方相接触，并由Inx2(Aly2Ga1-y2)1-x2N形成的。优选Inx2(Aly2Ga1-y2)1-x2N的组分为0≤x2≤0.5，0＜y2≤1，从能量吸收效率的观点出发更为优选x1≥x2，y1≤y2。此外，缓冲层19的能带隙小于等于支撑基板11的能带隙，并大于光吸收层13的能带隙。因此，利用光吸收层13吸收透过支撑基板11以及缓冲层19的入射光的一部分从而激发光电子。
由于光电阴极3采用了如上所述的在支撑基板11和光吸收层13之间进一步具备缓冲层19的结构，所以除了能够获得与第1实施方式相同的效果之外，还能够减少由支撑基板11发生的错位或者缺陷。为此，被形成于缓冲层19上的光吸收层13不易受到支撑基板11的错位或者缺陷的影响，成为更高质量的产品。因此，可以更进一步提高量子效率，并能够获得更高感光灵敏度的光电阴极1。
特别是，由于支撑基板11的晶格常数L11与光吸收层13的晶格常数L13的晶格常数差ΔL(＝L13-L11)相对于支撑基板11的晶格常数L11的比例(ΔL/L11)较小，所以可以使缓冲层19较薄，因而可以抑制缓冲层19引起的光吸收，并能够使量子效率提高。
晶格常数差ΔL的比例(ΔL/L11)的优选范围为-0.1≤ΔL/L11≤+0.1。在此，虽然原子半径较大，但是如果增加组分比则晶格常数变大，如果减少组分比则晶格常数变小。此外，晶格常数和能带隙一般存在着反比例的关系，所以使用有关性质或者使用一般由关于化合物半导体相的教科书可知的能带隙-晶格常数的相关图表，可以将各层的能带隙调整至所希望的值。
图7是说明具备光电阴极1的电子管5的一个实施方式的截面结构图。图7所示的电子管5为光电子倍增管，并由将自外部入射的被检测光变换成光电子并进行释放的光电阴极1、会聚从光电阴极1释放的光电子的集束电极21、将由集束电极21会聚的光电子进行2次电子倍增的2次电子倍增部23、用于收集被倍增的2次电子的阳极25以及作为在真空状态下容纳这些部件的容器的真空容器29构成。这些要素在真空容器29的内部，从被检测光所入射的一侧，按照光电阴极1、集束电极21、2次电子倍增部23以及阳极25的顺序离开规定的间隔而被配置。在与光电阴极1相对的真空容器29的一端，配设管芯(stem)27从而使真空容器29的内部与外部之间电连接。
光电阴极1对应于从外部入射的被检测光而将在其内部产生的光电子向2次电子倍增部23释放。光电阴极1的支撑基板11中没有配设光吸收层13的区域连接于真空容器29的另一方的开口端，并以支撑基板11成为电子管5的入射窗39的形式将光电阴极1固定于真空容器29的侧管。集束电极21在2次电子倍增部23的方向上会聚从光电阴极1释放的光电子。
2次电子倍增部23是由从被检测光所入射的一侧施加有以例如大约100V的幅度阶段性地升高的电压的10级的倍增电极(从被检测光的入射侧依次从第1倍增电极到第10倍增电极进行配置)构成，利用相邻的倍增电极之间的电位差加速由集束电极21会聚的光电子，同时在通过2次电子倍增部23期间一次接一次倍增，从而释放出2次电子。在此，在光电阴极1和第1倍增电极之间也施加规定的电压。阳极25收集从2次电子倍增部23释放出的2次电子。
管芯27从外部向各个倍增电极施加规定的电压，并将由阳极25收集的2次电子作为光电流向真空容器29的外部输出。
接着，说明有关作为光电子倍增管的电子管5的工作。通过入射窗39而入射到光电阴极1的入射光透过支撑基板11被光吸收层13吸收，并在光吸收层13内部激发光电子。被激发的光电子在光吸收层13内扩散并向内部电场移动，到达光吸收层13的表面。由于该表面的工作函数被表面层15降低，所以光电子容易在真空中被释放。在真空中被释放的光电子被集束电极21会聚并入射到2次电子倍增部23的第1倍增电极。由于在光电阴极1和第1倍增电极之间施加了规定的电压，因此光电子被加速而入射到第1倍增电极从而生成多个2次电子并再一次被释放到真空中。从第1倍增电极释放出的2次电子入射到第2倍增电极，生成多个2次电子并再一次被释放到真空中。通过重复这一过程，最终由阳极25收集直至约106倍的被倍增的光电子，作为光电流通过管芯被输出至光电子倍增管的外部。
在光电子倍增管中，如果光电阴极的量子效率较低，则此后即使利用2次电子倍增部进行倍增，信号的晃动也会较大，其结果是得不到高感光灵敏度。由于本实施方式所涉及的电子管5使用能够获得高光电变换量子效果的光电阴极1，所以能够实行高精度的测定。
图8是说明具备光电阴极1的电子管7的一个实施方式的截面结构的图。图8所示的电子管7为图像增强管(增像器)，具备光电阴极1、微通道板(micro-channel plate)(MCP)31、荧光面33、作为输出窗43的光纤板35以及容纳这些部件的真空容器37。光电阴极1的支撑基板11中没有配设光吸收层13的面以连接于电子管7的开口端的方式从真空容器37的侧的管的一端被压入电子管7中。支撑基板11的外侧区域可以由石英、玻璃等绝缘体构成。在真空容器37的内部，以与光电阴极1的表面层15相对的方式配设结构为由多个数μm左右的小直径孔集结成束的微通道板(MCP)31。
此外，以通过MCP31而与光电阴极1相对的形式配设荧光面33，并且在荧光面33上相接触的方式配设连接光纤板35。此外，以覆盖与光电阴极1相对配置的荧光面33的表面的方式配设阳极41。
以下说明作为图像增强管的电子管7的工作。与在上述电子管5的光电阴极1中的情况相同，通过入射窗39而入射到光电阴极1的入射光在光电阴极内激发光电子，从光电阴极的表面向真空中释放光电子。被释放到真空中的光电子接近光电阴极1，相对于光电阴极朝着施加了正电位的MCP31的入射面被加速。入射到MCP31的光电子在透过MCP31内的期间被倍增至104倍左右，并从MCP31的输出侧再一次被释放到真空中。在此，MCP31成为多个数μm左右的小直径孔被集结成束的结构，光电子在MCP31的入射面原样保持入射位置信息从输出面侧输出。
由于从MCP31释放的光电子接近MCP31的输出面并相对于MCP31的输出面朝着施加了正电位的荧光面33被加速入射，使得荧光面33发光。发光的光图像通过光纤板35从输出窗43输出。因此，可以将入射到入射窗的图像在原样保持2维信息的状态下倍增，并从输出窗43输出。
由于本实施方式所涉及的电子管7使用了能够获得较高光电变换量子效果的光电阴极1，所以可以将由紫外区域的光形成的光图像进行可视化的同时，进行高精度的测定。在此，在上述的任一个电子管中，都可以使用光电阴极3替代光电阴极1。
本发明并不限定于上述实施方式，可以有各种各样的变形的可能。在作为图象增强管的电子管7中，作为利用2次电子发光的手段使用了荧光面33，但是并没有必要限定于此，只要能够将电子变换成为图像，则也可以使用其它元件。例如，可以具备电荷耦合器件(CCD)等摄像器件以替代荧光面33以及以与其相接触的方式配置的光纤板35，将2次电子直接射入摄像器件并使其图像化，也能够获得同样的效果。
此外，虽然在上述实施方式中表面层15是由Cs以及O构成的，但是没有必要限定于此，也可以由Cs、Rb、Na、K等或者由这些物质的氧化物构成。
此外，上述的支撑基板的厚度的优选范围为50μm以上，虽然上限并没有特别的限定，但是一般使用1000μm以下。该厚度引起的效果首先是机械性地支撑较薄的光吸收层(1μm以下)。由于光吸收层非常之薄所以机械性强度很小。因此，如果没有支撑基板，那么在光电面的制作工艺中或者在组装使用该光电面的电子管的时候就不能手工操作。为了具有用手操作处理所必需的强度，支撑基板的厚度必须至少在50μm以上，更为优选在100μm以上。
Claims (6)
1.一种光电阴极，其特征在于：
具备：
由单结晶的化合物半导体构成的支撑基板；
光吸收层，所述光吸收层被设置于所述支撑基板上，具有比所述支撑基板的能带隙更小的能带隙，吸收透过所述支撑基板的入射光而产生光电子；以及
被设置在所述光吸收层上并且使所述光吸收层的工作函数降低的表面层，
所述支撑基板由Al(1-X)GaXN(0≤X＜1)形成，
所述光吸收层由选自Al、Ga以及In的至少一种成分以及N构成的化合物半导体形成。
2.如权利要求1所述的光电阴极，其特征在于：
所述表面层含有一种以上的碱金属或者碱金属化合物。
3.如权利要求1所述的光电阴极，其特征在于：
形成所述支撑基板的Al(1-X)GaXN的组分在0≤X＜0.7的范围内。
4.如权利要求1所记述的光电阴极，其特征在于：
还具备介于所述支撑基板和所述光吸收层之间的缓冲层，所述缓冲层具有小于等于所述支撑基板的能带隙的能带隙。
5.如权利要求1所述的光电阴极，其特征在于：
所述支撑基板为板状部件。
6.一种电子管，其特征在于：
具备：
如权利要求1所述的光电阴极；
收集从所述光电阴极释放的电子的阳极；以及
容纳所述光电阴极和所述阳极的真空容器。
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