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.     

玻璃粘接的GaAs透射式光电阴极的激活

一、引言 GaAs透射式光电阴极在许多应用中是很有意义的。在RSRE(B)研究的透射结构最初是用CaP衬底,但是最近多是采用玻璃衬底,从而得到如图1所示的结构形式。这种结构比早期的GaAs透射式光电阴极更坚固而且更便于操作。不过,初期的工作表明,如     

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GaAs光电阴极激活技术研究

通过对成像器件ＧａＡｓ负电子亲合势（ＮＥＡ）光电阴极激活技术的研究,运用分析仪器进行工艺质量在线监测,在大、薄、匀的ＧａＡｓ外延层激活出的台内阴极灵敏度大于１３００μＡ／ｌｍ。     

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。     

透射式GaAs光电阴极材料的MOCVD生长

用常压MOCVD装置,制备了透射式GaAs光电阴极材料。发射层P-型GaAs掺杂浓度到10¹⁸-10¹⁹cm^-3,少子扩散长度到4.02μm。AlGaAs层的Al组分含量到0.83,其吸收光谱长波限与设计值基本符合。利用此材料进行了阴极激活实验,制成了透射式GaAs光阴极。     

透射式GaAs光电阴极抗光反射膜的研究

本文计算了在透射式GaAs光电阴极的窗玻璃和GaAlAs缓冲层之间引入Si₃N₄或SiO₂膜使光电阴极的入射光反射率所产生的变化,并测量了Si₃N₄膜、SiO₂膜和SiO₂/Si₃N₄复合膜对阴极反射率的影响。理论计算和测量表明,Si₃N₄膜和SiO₂/Si₃N₄复合膜可有效地降低光电阴极对入射光的反射率。当Si₃N₄膜的厚度约为100nm时,可使光电阴极的反射率降低近60%。本文结果为科学地选择透射式GaAs光电阴极所需的的抗光反射膜提供了依据。     

透射式GaAs光电阴极的X射线衍射研究

本文介绍了高精度多晶多反射X射线衍射仪的一种新的应用.首次将其应用于研究高灵敏度第三代微光象增强器中由掺Zn的p型GaAs/GaAlAs、玻璃组成的光电阴极的材料特性；发展了用倒格子空间衍射图方法评价光电阴级组件晶体质量的方法.通过分析得知,衍射强度在倒格子空间沿。方向展宽主要起因于晶体中的嵌镶效应的增强.文中采用衍射动力学理论的计算方法并忽略初始条件,模拟后得到的曲线与衍射强度沿ω/θ方向的投影强度曲线符合的比较好.粘接良好的阴极样品表明,GaAs/GaAlAs晶格常数的变化基本上可以消除,但粘接引起的嵌镶效应的增强却不能完全消除.     

透射式蓝延伸GaAs光电阴极的光电发射特性研究

利用计算光学性能、量子效率和积分灵敏度的理论模型,分别研究比较了我国和ITT典型透射式蓝延伸GaAs光阴极的光电发射特性,包括阴极的光学性质和性能参数。结果表明我国的透射式蓝延伸光阴极积分灵敏度已经达到2 100μA.lm-1,但与ITT的2 750μA.lm-1相比还存在一定的差距。分析的主要原因是一方面是GaAlAs窗口层的厚度和Al组分大小对于短波响应,特别是对蓝延伸起着决定的作用;另一方面阴极性能参数电子扩散长度和后界面复合速率的大小对长波响应和短波响应也有着重要的影响,这些因素都受制于基础工业制造水平的落后。     

透射式蓝延伸GaAs光电阴极光学结构对比

用金属有机物化学气相沉积法外延制备了一个透射式蓝延伸GaAs光电阴极,积分灵敏度达到1980 μA/lm,同时与美国ITT公司的一条蓝延伸阴极光谱响应曲线对比,分别对两者进行了光学结构拟合. 结果表明,国内阴极在Ga_1-xAl_xAs层厚度、Al组分、电子扩散长度和后界面复合速率上与国外 存在差距,这导致国内阴极的蓝延伸性能不及国外.国内蓝延伸阴极的表面电子逸出几率、发射层厚度与 国外阴极拟合结果一致,这使得两者长波响应性能差别远小于短波部分的差别.另外响应波段全谱的吸收率 小于国外阴极,导致国内透射式蓝延伸GaAs光电阴极光谱响应、积分灵敏度尚不及国外.     

透射式指数掺杂GaAs光电阴极最佳厚度研究

通过研究指数掺杂GaAs光电阴极中光电子扩散漂移长度与均匀掺杂GaAs光电阴极中光电子扩散长度的差异,确定透射式指数掺杂GaAs光电阴极的最佳厚度范围为16—22 μm.利用量子效率公式对透射式指数掺杂GaAs光电阴极最佳厚度进行了仿真分析,发现厚度为20 μm时阴极积分灵敏度最大.外延生长阴极厚度分别为16和20 μm的两种透射式指数掺杂GaAs样品并进行了激活实验,测得样品的积分灵敏度分别为1228和1547 μA/lm,两者的比值为796%. 实验结果与仿真结果符合. 关键词： GaAs光电阴极 透射式 指数掺杂 厚度     

透射式GaAs光电阴极AlGaAs/GaAs外延层内应力的种类及其表征与测量

本文介绍了透射式GaAs光电阴极AlGaAs窗层和GaAs光电发射外延层内应力的种类及其表征方法和测量方法,另外还给出了相应的实例.     

一种提高透射式GaAs光电阴极响应速度的方案

本文提出了一种可提高透射式GaAs光电阴极响应速度的阴极结构方案,并对这种结构的透射式GaAs光电阴极在电场作用下的响应时间进行了理论计算。计算结果表明,这种结构可便透射式GaAs光电阴极的响应时间由1ns左右减少到几个或几十个ps。     

GaAs／GaAlAs透射式光电阴极的分辨力特性分析

从简化的二维扩散方程出发，推导GaAs/GaAlAs透射式阴极的调制传递函数表达式，计算2μm厚GaAs阴极层的GaAs/GaAlAs透射阴极的理论分辨力特性曲线，并讨论它与若干参数的关系。     

用分子束外延法制成透射式GaAs光电阴极

第一次用分子束外延法制成负电子亲和势(NEA)GaAs-GaP 光电阴极。GaAs 的发射表面达到了原子级光滑度。通过 GaAs-GaP 界面上的内扩散形成一个组分渐变的 GaAsP 界面层。此界面层对 GaAs 薄层的光电发射特性(光谱响应曲线和高量子效率)起着重要的作用。     

透射式GaAs光电阴极AlGaAs/GaAs外延层倒易点二维图分析

本文介绍了摇摆曲线和倒易点二维图在评价晶格完整性时的特点,分析了透射式GaAs光电阴极样品AlGaAs/GaAs外延层的倒易点二维图,获得了晶面弯曲以及AlGaAs外延层中Al组份变化等方面的信息,为优化外延工艺提供了可靠的保证.     

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。     

高性能透射式GaAs光电阴极量子效率拟合与结构研究

为了探索高性能透射式GaAs光电阴极的特征结构,对光电阴极量子效率公式进行了光谱反射率与短波截止限的修正,并利用修正后的公式对ITT透射式GaAs光电阴极量子效率(≈43%)曲线进行了拟合,得到拟合相对误差小于5%时的结构参数为:窗口层Ga_1-xAl_xAs的厚度介于0.3-0.5 μm,Al组分x值为0.7,发射层GaAs的厚度介于1.1-1.4 μm.另外,根据拟合结果讨论了均匀掺杂透射式GaAs光电阴极的优化结构参数,如果光电阴极具有0.4 μm厚的Ga_1-xAl_xAs(x=0.7)窗口层和1.1-1.5 μm厚的GaAs发射层,则积分灵敏度可以达到2350 μA/lm以上. 关键词： 透射式GaAs光电阴极 量子效率 积分灵敏度 光学性能     

变组分AlGaAs/GaAs透射式光电阴极分辨力特性分析

建立了变组分AlGaAs/GaAs光电阴极二维载流子输运连续性方程.在一定的边界条件下,利用数值计算方法对此方程进行求解,得到了变组分AlGaAs/GaAs光电阴极调制传递函数(MTF)理论计算模型.利用该模型计算了透射式变组分和均匀组分阴极的理论MTF,分析了分辨力与Al组分变化范围、入射光子波长、AlGaAs和GaAs层厚度的关系.计算结果表明,变组分阴极与均匀组分阴极相比,阴极分辨力显著提高.当空间频率f在100—500 lp·mm-1区间时,分辨力的提高最为明显,如当f=200 lp·mm-1时,一般可提高150%—260%.变组分阴极分辨力的提高是内建电场作用的结果,但内建电场太大时,也会由于Al组分含量过高而影响阴极的长波响应.     

宽波段的透射式GaAs光阴极

早先,我们曾报导过玻璃粘结的GaAs光阴极的工艺及性能。简言之,它的结构是:GaAs(基底)—AlGaAs—GaAs—AlGaAs—SiO_2—7056玻璃。半导体层以通常的液相外延形成。SiO_2以化学汽相沉积形成,它作为增透膜并防止与玻璃牯结的AlGaAs表面的氧化。