GaAs光阴极高温热清洗北大核心CSCD

GaAs光阴极在进行Cs-O激活前,激活层表面必须达到原子级洁净。最常用且最有效的洁净方法是高温热清洗法。然而,在热清洗过程中对处在真空系统中的光阴极表面温度进行精确测量却是非常困难的。采用ANSYS软件对GaAs光阴极热清洗过程进行热分析,得到光阴极表面的温度分布,并讨论该温度分布情况下激活得到光阴极的量子效率分布。     

三代像增强器透射式GaAs阴极光电发射稳定性研究

为了解决三代像增强器管内阴极灵敏度下降问题,用质谱计对激活工艺过程进行质量检测,并确定了激活工艺参数,通过对阴极原子级洁净表面获得和激活铯、氧提纯工艺参数优化研究,对制备的透射式GaAs阴极光电发射稳定性进行在线试验,结果表明:在10-9 Pa真空环境中,优化工艺激活的光电阴灵敏度(1 500 A/lm)稳定,而且500 h不下降,铟封到管内的阴极灵敏度下降与真空度降低和有害气体污染有关。     

GaAs光电阴极制备工艺中表面污染的微区分析

基于超高真空光电阴极制备与表面分析互联装置开展了反射式GaAs光电阴极激活实验,并利用扫描聚焦X射线光电子能谱对化学清洗后及Cs/O激活后的阴极表面进行了微区分析.通过X射线激发样品产生二次电子图像定位需要分析的微小区域,更加准确地检测了阴极表面存在的杂质.检测发现化学清洗后的GaAs阴极样品会受到金属压片的二次污染,出现钠、铯污染.表面分析和激活实验表明,高温加热和激活并不能去除钠污染,且此污染会影响表面砷的脱附,阻碍激活过程中Cs、O的吸附,降低阴极的光电发射性能.采用扫描聚焦X射线成像技术对阴极表面进行微区选点分析,有助于更加准确地分析阴极激活前后的表面成分变化.     

高温Cs激活GaAs光电阴极表面机理研究

研究了高温Cs激活过程中,GaAs光电阴极表面势垒的变化机理。在考虑GaAs材料体内负电性p型掺杂杂质与材料表面正电性Cs+所形成的偶极子对表面势垒的作用后,通过求解均匀掺杂阴极中电子所遵循的一维连续性方程,得到了反射式均匀掺杂阴极的量子效率公式,通过求解薛定谔方程得到了到达阴极表面的光电子的逸出概率公式,利用公式对GaAs光电阴极的Cs激活过程进行了分析。分析发现,激活过程中GaAs光电阴极的量子效率和光电子的逸出概率正比于偶极子层的电场强度。     

透射式GaAs光电阴极研究

本文叙述了透射式GaAs光电阴极的原理和制作过程,详细地研究了透射式GaAs光阴极的激活工艺,获得了500μA/1m的积分灵敏度.     

光电子技术与器件 其他

O462．3 2005032161 GaAs光电阴极稳定性的光谱响应测试与分析=Spectral response measurement and analysis of stability for GaAs photocathode[刊,中]／杜晓晴(南京理工大学电子工程与 光电技术学院．江苏,南京(210094)),宗志园…∥光子学 报．-2004,33(8)．-939-941 利用光谱响应测试仪对激活后的反射式GaAs(Cs,O) 光电阴极进行了稳定性测试,获得了阴极随时间变化的光 谱响应曲线,并表征了阴极在衰减过程中的性能参数变     

NEA GaAs光电阴极激活工艺研究

本文报道了 GaAs 反射式光电阴极的激活工艺过程和结果.通过实验确定了 GaAs表面的热清洁温度,利用钼丝热辐射加热方法达到了比较理想的清洁效果,采用铯分子源和高纯氧作氧源获得了高于1000μA/1m 的激活积分灵敏度.     

砷化镓负电子亲合势光电阴极激活灵敏度在线检测与分析

模拟光电阴极灵敏度测试仪对GaAs阴极激活光源进行校准，并对透、反射阴极光电流比值对灵敏度的影响进行了讨论，实验结果证明，P^ 衬底和阴极组件激活灵敏度的差别主要来源于台外工艺质量的影响。     

透射式GaAs光电阴极组件在真空烘烤后表面氧化的XPS分析

介绍了GaAs光电阴极在高温烘烤后不同深度上Ga原子和As原子氧化的XPS分析结果,并对GaAs中的Ga原子比As原子更容易氧化以及GaAs光电阴极在经过高温烘烤后,其激活所能达到的阴极灵敏度偏低的现象进行了分析.     

透射式变掺杂GaAs光电阴极研究

为了将变掺杂GaAs材料应用于微光像增强器,开展了透射式变掺杂GaAs光电阴极实验研究,制备了2种反转结构透射式变掺杂GaAs光电阴极。测试了玻璃粘接前后GaAs光电阴极载流子浓度变化,发现高温粘接后载流子浓度增加现象。通过测试高温激活的透射式变掺杂GaAs光电阴极发现,在450 nm～550 nm波段内,变掺杂GaAs光电阴极仍然具有较高的光谱响应。     

GaAs晶片表面的光辐射清洁及红外测温

本文介绍了在超高真空系统中对GaAs晶片进行光辐射清洁。这个实验是在实际研制的象增强器第三代管转移铟封系统上完成的,已具有实用价值。用这套清洁方法所制作的反射式GaAs光阴极积分灵敏度已达750μA/lm。     

利用梯度掺杂获得高量子效率的GaAs光电阴极

获得高量子效率且稳定性良好的阴极一直是近年来发展GaAs光电阴极的重要方向。对晶面为(100),掺杂Be,厚度为1μm分子束外延生长的反射式GaAs发射层,设计了一种从体内到表面掺杂浓度由高到低分布的新型梯度掺杂结构。掺杂浓度的范围从1×1019cm-3到1×1018cm-3,并利用(Cs,O)激活技术制备了GaAs光电阴极。光谱响应测试曲线显示,与传统均匀掺杂的GaAs光电阴极相比,梯度掺杂的GaAs光电阴极的量子效率在整个波段都有提高,积分灵敏度可达1580μA/lm,且具有更好的稳定性。讨论了这种新型GaAs光电阴极获得更高量子效率的内在机理。该设计结构是现实可行的,且具有很大发展潜力,它为国内发展高性能GaAs光电阴极提供了一条重要途径。     

透射式GaAs光阴极的静电键合粘结

提出了用于GaAs光阴极粘结的静电键合方法.相比于传统的热粘结方法,该方法温度低（350℃）,时间短（5 min）,在空气中进行.所制得的GaAs光阴极在激活台内的峰值灵敏度为68.8 mA/W（峰值波长为830 nm）.以此制作的三代微光管的积分灵敏度为1 311 μA/lm,优于传统的热粘结工艺制作的微光管的灵敏度(～1 200 μA/lm).     

指数掺杂反射式GaAlAs和GaAs光电阴极比较研究

采用指数掺杂技术, 通过金属有机化学气相沉积法外延生长了反射式GaAlAs和GaAs光电阴极, GaAlAs发射层的Al组分设计为0.63. 在超高真空系统中分别对两种阴极进行激活实验, 得到激活后的光谱响应曲线. 利用指数掺杂反射式光电阴极量子效率公式对实验曲线进行拟合并分析了电子漂移扩散长度、后界面复合速率、表面电子逸出几率等性能参数对光电发射性能的影响. 结果表明, 与GaAs光电阴极相比, GaAlAs光电阴极的Al组分虽然在一定程度上不利于光电发射, 但是解决了GaAs光电阴极由于响应波段宽而不能很好地用于窄波段可见光探测领域的问题, 制备出只对蓝绿光响应的反射式GaAlAs光电阴极.     

GaAs光电阴极制备工艺的俄歇分析

我们在一台制作第三代象增强器的超高真空系统中安装了俄歇(Auger)能谱仪,以其对GaAs光电阴极的制备过程进行在线监测分析,其中包括选择性腐蚀过程的俄歇观测,阴极激活前清洁措施的效果评价和Cs-O激活过程中As/Ga俄歇信号比对光电灵敏度的影响,Cs源纯度的分析及对光电发射的影响。根据分析结果,激活出了1000μA/lm的反射式光电阴极和500μA/lm的透射式光电阴极。     

Comparative research on activation technique for GaAs photocathodes

The properties of GaAs photocathodes mainly depend on the material design and activation technique. In early researches, high-low temperature two-step activation has been proved to get more quantum efficiency than high-temperature single-step activation. But the variations of surface barriers for two activation techniques have not been well studied, thus the best activation temperature, best Cs–O ratio and best activation time for two-step activation technique have not been well found. Because the surface photovoltage spectroscopy (SPS) before activation is only in connection with the body parameters for GaAs photocathode such as electron diffusion length and the spectral response current (SRC) after activation is in connection with not only body parameters but also surface barriers, thus the surface escape probability (SEP) can be well fitted through the comparative research between SPS before activation and SEP after activation. Through deduction for the tunneling process of surface barriers by Schrödinger equation, the width and height for surface barrier I and II can be well fitted through the curves of SEP. The fitting results were well proved and analyzed by quantitative analysis of angle-dependent X-ray photoelectron spectroscopy (ADXPS) which can also study the surface chemical compositions, atomic concentration percentage and layer thickness for GaAs photocathodes. This comparative research method for fitting parameters of surface barriers through SPS before activation and SRC after activation shows a better real-time in system method for the researches of activation techniques.     

Influence of varied doping structure on photoemissive property of photocathode

The built-in electric fields within a varied doping GaAs photocathode may promote the transport of electrons from the bulk to the surface,thus the quantum efficiency of the cathode can be enhanced remarkably. But this enhancement,which might be due to the increase in either the number or the energy of electrons reaching the surface,is not clear at present. In this paper,the energy distributions of electrons in a varied doping photocathode and uniform doping photocathode before and after escaping from the cathode surface are analysed,and the number of electrons escaping from the surface in different cases is calculated for the two kinds of photocathodes. The results indicate that the varied doping structure can not only increase the number of electrons reaching the surface but also cause an offset of the electron energy distribution to high energy. That is the root reason for the enhancement of the quantum efficiency of a varied doping GaAs photocathode.