A Phase Transition and the Photoemissive Quantum Yield at Low Temperatures in Cs 3 Sb Films

By means of a recently developed method the photoemissive quantum yield ( Y ) of Cs 3 Sb films is measured as a function of temperature at very low light intensities. A strong evidence for the existence of Cs 3 Sb in two phases one of which (phase II) is the known “state” with high Y is found. The other phase (I) has a much lower Y which depends strongly on the light intensity. Phase I exists only below (260 ± 2) °K: above this temperature it transforms to phase II. The existence of phase I up to now was not noticed because it is very sensitive to the absorbed light energy which easily can convert it to phase II. We suggest for phase I the regular body‐centred cubic structure and for phase II the pseudo‐body‐centred cubic structure found at room temperature by Jack and Wachtel. Moreover, we propose for Cs 3 Sb an energy band structure with a split valence band. The observed dependences of Y on temperature and light intensity are discussed in this framework. Even other Cs 3 Sb properties seem to fit rather well the proposed energy band and crystal structure. Die Quantenausbeute ( Y ) des äußeren lichtelektrischen Effektes von Cs 3 Sb‐Dünnschichten wird mittels einer neuen Methode als Funktion der Temperatur bei sehr niedrigen Lichtintensitäten gemessen. Es ergab sich ein deutlicher Hinweis, daß Cs 3 Sb in zwei Phasen existiert, von denen eine (Phase II) dem bekannten Zustand mit hohem Y entspricht. Die andere Phase (I) hat einen viel niedrigeren Wert von Y , der stark von der Lichtintensität abhängig ist. Die Phase I existiert nur unterhalb (260 ± 2) °K. Oberhalb dieser Temperatur verwandelt sie sich in die Phase II. Die Existenz der Phase I war bisher nicht bekannt, weil sie für die absorbierte Lichtenergie sehr empfindlich ist, welche sie sehr leicht in die Phase II verwandeln kann. Wir schlagen für die Phase I die regulär kubisch‐raumzentrierte Gitterstruktur vor und für die Phase II die pseudo kubisch‐raumzentrierte Gitterstruktur; letztere wurde von Jack und Wachtel bei Zimmertemperatur gefunden. Ferner schlagen wir für Cs 3 Sb eine Energiebandstruktur mit aufgespaltenem Valenzband vor. Die beobachtete Abhängigkeit von Y von der Temperatur und der Lichtintensität wird in diesem Rahmen diskutiert. Es scheint, daß auch die anderen Eigenschaften von Cs 3 Sb mit der vorgeschlagenen Energieband‐ und Kristallstruktur im wesentlichen übereinstimmen.