A Phase Transition and the Photoemissive Quantum Yield at Low Temperatures in Cs3Sb Films

By means of a recently developed method the photoemissive quantum yield (Y) of Cs3Sb films is measured as a function of temperature at very low light intensities. A strong evidence for the existence of Cs3Sb 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 Cs3Sb 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 Cs3Sb properties seem to fit rather well the proposed energy band and crystal structure. Die Quantenausbeute (Y) des äußeren lichtelektrischen Effektes von Cs3Sb‐Dünnschichten wird mittels einer neuen Methode als Funktion der Temperatur bei sehr niedrigen Lichtintensitäten gemessen. Es ergab sich ein deutlicher Hinweis, daß Cs3Sb 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 Cs3Sb 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 Cs3Sb mit der vorgeschlagenen Energieband‐ und Kristallstruktur im wesentlichen übereinstimmen.