فوتوکاتد بر پایه فوم سلول باز اپوکسی هادی شده با کلسیم فلزی

لامپ های الکترون آغاز گر عصر الکترونیک و استفاده مفید و کاربردی از نیروی پاک الکتریسیته بوده اند. امروزه به کمک نیمه هادی ها انواع و اقسام ترانزیستور ها برای مقاصد مختلف ساخته و استفاده می شود. ایراد لامپ های الکترون ابتدایی شامل موارد زیر می شد:حجیم بودن مصرف برق زیاد جهت بایاسینگ استهلاک بالا و خرابی سریع نیمه هادی ها این مشکلات را نداشتند به همین دلیل پس از معرفی ، خیلی زود جایگزین آنها در صنعت برق و الکترونیک شدند. لامپ های الکترون اما کاملا منسوخ نشدند و امروزه به علت مزایای ویژه آنها( نویز پذیری کم، امپدانس ورودی بالا و خروجی کم، بهره بالای تقویت کنندگی و کیفیت سیگنال عالی) در کاربرد های توان بالا بسیار مورد استفاده قرار میگیرند. فرستنده های رادیویی، رادار های مختلف، شتاب دهنده های اتمی، کوره های همجوشی هسته ای حتی در جهت پخت و پز غذا از موارد استفاده این لامپ ها ست.یکی از مهم ترین ایراد های لامپ های الکترون استفاده از پدیده ترمویونیکی جهت تبخیر الکترون در کاتد آن به منظور ایجاد جریان الکتریکی در خلا می باشد. فلزات رسانا مانند آهن، تنگستن و نیکل در دمای بالا تمایل به از دست دادن الکترون های لایه ظرفیت دارند و دارای الکترون آزاد در سطح بیرونی خود می شود(باردار می شوند) اگر در خلا این کاتد به قطب منفی یک منبع تغذیه مستقل از جنس ولتاژ شود الکترونی های آزاد از سطح کاتد دفع می شوند و به سمت آند که دارای بار مثبت است کشیده خواهند شد. مشکل روش ترمویونیکی جهت تولید جریان الکتریکی مصرف توان بالا ، استهلاک بالا است. در واقع با روش های ترمویونیکی نمیتوان لامپ های الکترون را از حدی کوچک تر نمود.استفاده از روش فوتو الکتریک جهت تولید الکترون آزاد طبق قوانین مکانیک کوانتومی انیشتین می تواند جایگزین مناسبی برای روش ترمویونیکی باشد. در صورتی که برخی فلزات را زیر تابش فوتون های با انرژی آستانه کار آنها قرار دهیم دچار افزایش رسانایی الکتریکی و کاهش مقاومت خواهند شد. در این روش از لیزری با طول موج مناسب برای تابش فوتون های با انرژی لازم جهت بمباران ماده ای رسانا استفاده می شود. الکترون های لایه ظرفیت با دریافت فوتون هایی با انرژی حداقل تابع کارWf از اتم گسیل شده و به جمع الکترون های آزاد سطح جسم رسانا اضافه می شوند.