GaAs光电阴极多信息量测试系统设计

为了优化GaAs光电阴极制备工艺,设计了一个用于GaAs光电阴极制备过程监控的多信息量测试系统.系统采用了先进的现场总线技术,可在线测试阴极加热净化过程中真空度随温度的变化曲线,阴极激活过程中光电流、真空度、Cs源和O源电流的变化曲线,以及阴极激活后的光谱响应曲线.光电流测试精度可达1 nA,光谱响应曲线测量范围在400～1 000 nm.利用该系统对阴极制备过程进行了监测,并给出了测试结果.     

Photoemission of graded-doping GaN photocathode

We study the photoemission process of graded-doping GaN photocathode and find that the built-in electric fields can increase the escape probability and the effective diffusion length of photo-generated electrons,which results in the enhancement of quantum efficiency.The intervalley scattering mechanism and the lattice scattering mechanism in high electric fields are also investigated.To prevent negative differential mobility from appearing,the surface doping concentration needs to be optimized,and it is calculated to be 3.19×10 17 cm 3.The graded-doping GaN photocathode with higher performance can be realized by further optimizing the doping profile.     

Cs/GaN(0001)吸附体系电子结构和光学性质研究

采用基于第一性原理的密度泛函理论平面波超软赝势方法计算了 1/4ML Cs原子吸附 (2 × 2) GaN(0001) 表面的吸附能、能带结构、电子态密度、电荷布居数、功函数和光学性质. 计算发现, 1/4ML Cs 原子在 GaN(0001) 表面最稳定吸附位为 N 桥位, 吸附后表面仍呈现为金属导电特性, Cs原子吸附GaN(0001)表面后主要与表面 Ga 原子发生作用, Cs6s 态电子向最表面 Ga 原子转移, 引起表面功函数下降. 研究光学性质发现, Cs 原子吸附 GaN(0001) 表面后, 介电函数虚部、吸收谱、反射谱向低能方向移动.     

Comparative research on the transmission-mode GaAs photocathodes of exponential-doping structures

Early research has shown that the varied doping structures of the active layer of GaAs photocathodes have been proven to have a higher quantum efficiency than uniform doping structures.On the basis of our early research on the surface photovoltage of GaAs photocathodes,and comparative research before and after activation of reflection-mode GaAs photocathodes,we further the comparative research on transmission-mode GaAs photocathodes.An exponential doping structure is the typical varied doping structure that can form a uniform electric field in the active layer.By solving the one-dimensional diffusion equation for no equilibrium minority carriers of transmission-mode GaAs photocathodes of the exponential doping structure,we can obtain the equations for the surface photovoltage(SPV) curve before activation and the spectral response curve(SRC) after activation.Through experiments and fitting calculations for the designed material,the body-material parameters can be well fitted by the SPV before activation,and proven by the fitting calculation for SRC after activation.Through the comparative research before and after activation,the average surface escape probability(SEP) can also be well fitted.This comparative research method can measure the body parameters and the value of SEP for the transmission-mode GaAs photocathode more exactly than the early method,which only measures the body parameters by SRC after activation.It can also help us to deeply study and exactly measure the parameters of the varied doping structures for transmission-mode GaAs photocathodes,and optimize the Cs-O activation technique in the future.     

不同变掺杂结构GaAs光电阴极的光谱特性分析

为定量研究变掺杂结构对阴极量子效率的作用效果,设计生长了两种不同掺杂方式的反射式梯度掺杂GaAs光电阴极,激活后测量了两者的光谱响应曲线。将光谱响应曲线转换为对应的量子效率曲线,对不同入射光波段的量子效率进行了拟合分析,得到了体现变掺杂结构贡献程度的变掺杂系数K值。研究发现,同一阴极材料对不同波段的入射光,其掺杂结构产生的作用效果各不相同。同时,不同掺杂结构光电阴极对于相同波段范围内的入射光,其作用效果也不相同。产生这些差别的根本原因,是由于不同掺杂结构下,材料中内建电场的位置和强度不同而造成的。该研究为评判不同掺杂方式下光电阴极的结构性能提供了有效的分析手段,对研究阴极变掺杂结构的优化设计具有非常重要的应用价值。     

多碱阴极光学反射率监控

介绍了在一代象增强器多碱阴极制备过程中，对光学反射率进行连续监控的装置，并对试验结果作了简单的分析。研究结果表明，Ｎａ２ＫＳｂ材料在制备过程中是逐层生长的，在锑、钾交替过程中，其化学置换反应仅发生在表面层一定的厚度内。多碱阴极的实测反射率曲线越接近理论曲线，其灵敏度也越高。多碱阴极膜层厚度的增加，可以导致其长波响应的增加。对一代象增强器而言，多碱阴极的最佳厚度约为１２０ｎｍ。     

头盔式双目微光夜视仪研制

介绍了头盔式双目激光助视/微光夜视仪的设计,它是由激光助视系统,特种光学镜头,高性能微光像增强器组成的主被合一的新型激光夜视仪器.与以往的国内的夜视眼镜相比,它以非球面物镜以及助视功能为特色,以双管高性能超二代像增强器为核心,参照了国外的最新的头盔微光夜视仪的光学系统数据,灵敏度高,图像清晰,并适于头戴和手持两用,其探测阈值延伸到10-3lx以下,改变了目前大多数的微光夜视仪器固有的缺陷,使得在任何恶劣的条件下也可以正常工作.     

红外系统对飞行弹丸探测地点选取的模型方法

红外系统捕获飞行弹丸时,必须保证该系统对飞行弹丸的作用距离大于弹丸到红外系统的距离,分析了传统的红外系统作用距离计算公式,考虑了弹丸在飞行过程中与红外系统之间的距离会随着飞行时间变化,而红外辐射在大气中的衰减随着波长和传输距离不同而变化,因此红外系统接收到的弹丸辐射会在弹丸飞行过程中随着时间而变化;同时考虑到弹丸在飞行中系统接收的红外辐射受天空背景影响和弹丸截面等效面积的辐射影响,从而重新提出了红外系统的作用距离模型。在简单弹道模型的基础上,计算并分析理论飞行距离与系统作用距离相互影响的关系,获得红外系统对弹丸发射过程捕获的最佳位置,为红外系统探测飞行弹丸的地点选取提供理论依据。     

优化非致冷红外探测器设计的理论模型

文章建立了一种改进非致冷红外探测器性能的数学模型，分析了探测器结构和噪声对于噪声等效温差NETD的影响，并给出了NETD与探测器温度TD，背景温度下TB，热导G以及探测单元面积A等因素的关系曲线，指出了探测器性能改进和优化的途径。     

光电材料动态自动光谱测试仪的研究与应用

光电材料动态自动光谱测试仪的研究与应用常本康，房红兵，刘元震（南京理工大学电光学院南京２１００９４）智能式光电材料动态自动光谱测试仪已在实验室研制成功。该仪器不但能用于夜视器件与材料的光谱响应测试，而且能通过光纤传光束，解决夜视器件与材料研制过程的光...