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Perfectionnements apportés aux dispositifs photoélectriques.
La. présente invention est relative aux dispositifs photoélectriques permettant,à l'aide de rayons lumineux, d'influencer certains phénomènes électriques.
Le dispositif photoélectrique faisant l'objet de l'in- vention comporte une électrode constituée au moins en partie par une matière photoélectrique et séparée d'une autre élec- trode, constituée d'une matière conductrice de l'électricité, par une couche renfermant une ou plusieurs matières solides semi-conductrices. Ces deux électrodes et la couche contenant une ou plusieurs matières semi-conductrices sont disposées l'une sur l'autre, éventuellement avec interposition d'autres couches. Par "matière photoélectrique" on entend dans cette description une matière qui, irradiée à l'aide de rayons lumi-
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neux visibles ou invisibles, émet des électrons.
On peut obtenir de très bons résultats en constituant l'électrode photoélectrique par un ou plusieurs métaux al- calins ou alcalino-terreux. On a constaté que par la combi- naison d'une électrode photoélectrique de ce genre avec une couche intermédiaire se composant de matières semi-conductri- ces, le dispositif est rendu extrêmement sensible.
On a constaté qu'il se produit, lors de l'irradiation de l'électrode photoélectrique, une différence de potentiel entre les deux électrodes du dispositif et cette différence de potentiel est particulièrement grande si la matière photo- active se compose d'un métal alcalin ou alcalino-terreux.
Lorsqu'on relie les électrodes du dispositif aux bornes d'un galvanomètre, la tension engendrée par l'irradiation provoque le passage d'un courant à travers le galvanomètre et on a cons- taté que la valeur de la tension produite et, partant, du courant traversant le galvanomètre, dépend de l'intensité de la lumière utilisée pour l'irradiation de l'électrode photoélectrique.
Dans bien des cas on peut simplifier la¯fabrication du dispositif en constituant la couche intermédiaire par un composé du métal constituant l'une des électrodes du dispo- sitif. Lorsqu'une des électrodes se compose, par exemple, d'un métal dont l'oxyde est semi-conducteur, on peut former convenablement la couche intermédiaire en oxydant ces élec- trodes.
On peut augmenter la sensibilité du dispositif, plus particulièrement lorsque la matière photoélectrique se com- pose d'un métal alcalin ou alcalino-terreux, en faisant adsor- ber la matière photoélectrique par la couche intermédiaire.
La valeur de la tension engendrée entre les électrodes
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lors de l'irradiation peut souvent être influencée favorable- ment en prenant soin que l'électrode photoélectrique ait une épaisseur telle qu'elle soit transparente aux rayons lumineux, de sorte que les rayons puissent pénétrer jusqu'à la surface formant la limite entre l'électrode photoélectrique et la couche se composant essentiellement de la matière semi-con- ductrice. Il est avantageux de constituer l'électrode photo- électrique par une couche monomoléculaire se composant d'une matière photoélectrique.
Un autre moyen d'augmenter la sensibilité consiste à incorporer à la couche intermédiaire des particules d'une matière photoélectrique, de préférence d'un métal alcalin ou alcalino-terreux.
L'invention va être décrite plus en détail avec réfé- rence au dessin annexé, qui en représente, à titre d'exemple, un mode de réalisation.
Les figs. 1 et 2 sont deux vues perpendiculaires du dispositif suivant l'invention.
Le dispositif montré sur le dessin comporte une ampou- le 1 en verre, quartz ou autre matière analogue, à laquelle est scellé le pied 2 qui porte les électrodes du tube. L'une des électrodes est constituée par une plaque d'argent 3, qui est fixée au pied 2 à l'aide du fil de support 4,tandis que le fil de support 4 est relié au fil d'alimentation 5.
La plaque d'argent 3, avant d'être introduite dans l'ampoule, est exposée d'un côté à l'action de vapeur d'iode, de sorte qu'il se produit une couche d'iodure d'argent 6 sur la plaque d'argent. Après avoir. introduit dans l'ampoule la plaque d'argent 3 avec la couche d'iodure d'argent 6, on y fait le vide, ce qui peut s'effectuer à l'aide d'une pompe à vide reliée au queusot 7, puis on précipite du baryum sur
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la mince couche d'iodure d'argent. A cet effet on dispose à l'intérieur de l'ampoule un filament 8 en zirconium qui est fixé au fil d'alimentation 9 et au fil de contact 10, dont une partie porte élastiquement contre la couche d'iodure d'argent. Le fil de contact 10 est relié au fil d'amenée 11.
Le filament 8, avant d'être introduit dans l'ampoule, est re- couvert d'oxyde de baryum, qui est réduit par le zirconium lors du chauffage du filament. Le baryum produit s'évapore, se dépose sur l'iodure d'argent et forme l'électrode photolec- trique 12, qui est reliée au fil de contact 10. Après la for- mation de l'électrode photoélectrique on peut remplir l'ampou- le éventuellement d'un gaz ou d'une vapeur inerte.
Lorsqu'on irradie la couche de baryum 12 à l'aide de la source lumineuse 13, il se produit entre les électrodes 3 et 12 une différence de potentiel provoquant le passage d'un courant à travers un dispositif, par exemple un galva- nomètre, connecté entre les fils 5 et 11. Etant donné que la tension produite semble être dépendante de la longueur d'onde de la lumière et de l'intensité de l'éclairement, on peut utiliser le dispositif pour transformer des variations lumineuses en variations de courant. Lorsqu'on emploie le dispositif suivant l'invention, il n'est pas absolument né- cessaire, à l'opposé des cellules photoélectriques connues, d'interposer une source de potentiel entre les électrodes.
On peut augmenter encore la sensibilité du dispositif en chauffant le récipient et les électrodes après la préci- pitation du baryum, ce qui a pour effet qu'une partie du baryum pénètre dans la couche intermédiaire se composant de matières semi-conductrices.
Il est également possible de faire l'électrode 3 en cuivre, la couche intermédiaire en oxyde de cuivre et la
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matière photoélectrique en césium. On peut obtenir une bonne adsorption du césium par la couche intermédiaire semi-conduc- trice en recouvrant l'oxyde de cuivre d'une mince couche d'o- xyde de césium. A cet effet on peut d'abord précipiter une petite quantité de césium sur l'oxyde de cuivre et ensuite introduire de l'oxygène dans l'ampoule, ce qui a pour effet de transformer le césium en oxyde de césium. Après avoir éva- cué l'oxygène présent en excès, on peut introduire une nou- velle quantité de césium dans l'ampoule.
Cette quantité de césium est adsorbée sous forme d'une mince couche par la pellicule d'oxyde de césium et constitue l'électrode photo- électrique du dispositif. On a constaté que la sensibilité du dispositif ainsi établi est extrêmement grande. Eventuel- lement, la matière capable d'adsorber la matière photoactive peut être mêlée à la matière semi-conductrice dont se compose essentiellement la couche intermédiaire.
La couche intermédiaire se composant d'une matière semi-conductrice peut également être formée d'autres maniè- res, par exemple en appliquant cette matière par vaporisation ou par projection sur l'une des électrodes ou bien en la disposant sous forme d'une plaque séparée entre les électrodes.