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负电子亲和势GaN真空面电子源研究进展被引量：1: 2011年; 结合国内和国外的最新研究成果,论述了目前在NEAGaN真空面电子源研究方面的现状.从光电发射理论、表面净化方法、阴极激活工艺、光谱响应测试以及材料本身特性等方面针对GaN真空电子源的研究取得了一定成绩:初步研究了NEAGaN电子源的光电发射机理;给出了可获得原子级清洁表面的净化方法;采用Cs或Cs/O对GaN材料进行了有效激活;测试了GaN真空电子源材料的光谱响应;探讨了影响电子源量子效率的材料特性.指出了下一步研究需要关注的内容.; 乔建良常本康钱芸生高频王晓晖徐源; 关键词：NEA GAN 电子源光谱响应

GaN光电阴极表面势垒对电子逸出几率的影响被引量：1: 2012年; 针对GaN光电阴极表面势垒对电子逸出几率的影响问题,应用玻尔兹曼分布和基于Airy函数的传递矩阵法计算了GaN光电阴极的电子逸出几率,发现电子逸出几率主要由Ⅰ势垒决定,Ⅱ势垒对电子逸出几率的影响有限.利用自行研制的GaN光电阴极激活评估实验系统,测试了透射式GaN光电阴极样品的激活光电流.实验发现,Cs单独激活引起电子逸出几率的显著增加,而Cs单独充分激活后的Cs/O交替激活对电子逸出几率的影响有限.理论计算结果与激活光电流测试结果一致,其原因是Cs单独激活对降低真空能级的贡献远大于Cs/O共同激活.; 杨永富富容国张益军王晓晖邹继军; 关键词：GAN光电阴极表面势垒

梯度掺杂结构GaN光电阴极表面的净化被引量：2: 2011年; 对梯度掺杂结构GaN阴极表面进行了化学清洗,清洗后利用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了阴极表面,分析表明化学清洗能有效去除阴极表面的油脂和加工中残存的无机附着物;然后在超高真空室内710℃下对阴极进行了高温退火清洁,去除化学清洗后残留在阴极表面的C、O等吸附物,使阴极表面达到制备高性能负电子亲和势(NEA)光电阴极所需的原子级清洁程度。最后通过阴极激活实验加以验证,结果证实化学处理后热退火方法能有效净化梯度掺杂结构GaN阴极表面。; 李飙徐源常本康杜晓睛王晓晖高频张俊举; 关键词：光电子学梯度掺杂 GAN光电阴极

梯度掺杂结构GaN光电阴极的激活工艺研究: 2011年; 利用自行研制的光电阴极多信息量测试评估系统,在线测试了梯度掺杂结构GaN光电阴极在激活过程中的光电流、Cs源电流和O源电流。根据激活后的阴极光谱响应曲线和量子产额曲线,分析了超高真空室真空度、激活前的阴极表面净化程度、激活中首次进Cs量、激活中的Cs/O比以及Cs/O源在激活中的供给方式等对阴极激活的影响,提出了梯度掺杂结构GaN光电阴极的优化激活工艺。; 李飙徐源常本康王晓晖杜玉杰高频张俊举; 关键词：梯度掺杂 GAN 光电阴极

反射式负电子亲和势GaN光电阴极量子效率衰减机理研究被引量：14: 2010年; 针对反射式负电子亲和势(NEA)GaN光电阴极量子效率的衰减以及不同波段对应量子效率衰减速度的不同,参照国外给出的NEAGaN光电阴极在反射模式下量子效率曲线随时间的衰减变化情况,利用GaN光电阴极铯氧激活后的表面模型[GaN(Mg):Cs]:O-Cs,结合量子效率衰减过程中表面势垒的变化,研究了反射式NEAGaN光电阴极量子效率的衰减机理.有效偶极子数量的减小是造成量子效率降低的根本原因,表面I,II势垒形状的变化造成了不同波段对应的量子效率下降速度的不同.; 乔建良常本康杜晓晴牛军邹继军; 关键词：负电子亲和势 GAN光电阴极量子效率表面势垒

The optimal thickness of a transmission-mode GaN photocathode: 2012年; A 150-nm-thick CaN photocathode with a Mg doping concentration of 1.6 × 1017 cm-3 is activated by Cs/O in an ultrahigh vacuum chamber, and a quantum efficiency （QE） curve of the negative electron affinity transmission-mode （t-mode） of the GaN photocathode is obtained. The maximum QE reaches 13.0% at 290 nm. According to the t-mode QE equation solved from the diffusion equation, the QE curve is fitted. From the fitting results, the electron escape probability is 0.32, the back-interface recombination velocity is 5 ×104 cm. s^-1, and the electron diffusion length is 116 nm. Based on these parameters, the influence of CaN thickness on t-mode QE is simulated. The simulation shows that the optimal thickness of GaN is 90 nm, which is better than the 150-nm GaN.; 王晓晖石峰郭晖胡仓陆程宏昌常本康任玲杜玉杰张俊举

GaN真空面电子源光电发射机理研究: 2011年; 采用Cs源持续、O源断续的交替方法成功激活了GaN光电阴极,原位测试了透射模式下的光谱响应曲线,获得了透射模式下高达13%的量子效率.从一维定态薛定谔方程入手,得到了GaN真空面电子源材料的电子透射系数的表达式.对于一定形状的阴极表面势垒,电子透射系数决定于入射电子能量、表面势垒的高度和宽度.根据具有负电子亲和势(NEA)特性的透射式GaN光电阴极的能带及Cs,O覆盖过程中阴极表面势垒的变化情况,结合双偶极层[GaN(Mg):Cs]:O-Cs表面模型,分析了GaN真空面电子源材料NEA特性的形成原因.研究表明:Cs,O激活过程中形成的双偶极层对电子逸出起促进作用,双偶极层的形成是材料表面真空能级下降的原因.; 乔建良常本康钱芸生王晓晖李飙徐源; 关键词：GAN 电子源透射系数

反射式NEA GaN光电阴极量子效率恢复研究被引量：4: 2011年; 以反射式NEAGaN光电阴极充分激活、衰减以及补Cs后的量子效率曲线为依据,针对阴极量子效率的衰减规律和补Cs后的恢复状况,论述了NEAGaN光电阴极量子效率的衰减和恢复机理.经过重新Cs化处理,反射式NEAGaN光电阴极量子效率在240nm到300nm的短波区域恢复到激活后最好状态的94%以上,300nm到375nm的长波区域恢复到88%以上.结合反射式NEAGaN光电阴极衰减前后的表面势垒形状和反射式GaN光电阴极量子效率的计算公式,得到了量子效率曲线的衰减规律以及补Cs后的恢复状况与表面势垒形状改变之间的关系.; 乔建良常本康钱芸生杜晓晴王晓晖郭向阳; 关键词：NEA GAN光电阴极量子效率

近紫外波段NEA GaN阴极响应特性的研究被引量：3: 2013年; 为了深入理解近紫外波段NEAGaN阴极的光谱响应特性,在超高真空系统中对MOCVD生长的不同发射层厚度和掺杂浓度的三个样品进行激活实验,并在线测试样品光谱响应.利用反射式GaN阴极量子效率公式和最小二乘法对入射光波长为0.25—0.35μm之间的阴极响应量子效率实验数据进行拟合,分别得到后界面复合速率和拟合直线L的斜率,并使用量子效率公式对入射光波长为0.35μm时的反射式GaN阴极光谱响应量子效率进行仿真.结果表明,后界面复合速率和直线L的斜率都能很好地反映GaN阴极的响应性能,当GaN阴极后界面复合速率小于105cm/s,发射层的厚度取0.174—0.212μm时,阴极光谱响应性能最好.; 郝广辉常本康陈鑫龙王晓晖赵静徐源金睦淳; 关键词：势垒最小二乘法

透射式负电子亲和势GaN光电阴极的光谱响应研究被引量：2: 2011年; 利用金属有机化合物化学气相淀积(MOCVD)生长了发射层厚度为150nm、掺杂浓度为1.6×1017cm-3的透射式GaN光电阴极,并在超高真空激活系统中对其进行了激活.通过多信息量测试系统进行了测试,发现透射式负电子亲和势(NEA)GaN光电阴极的量子效率曲线成一个"门"的形状,在255—355nm波段有较大且平坦的响应,在290nm处取得最大值为13,由于AlN缓冲层对短波段光的吸收系数较大,在小于255nm的波段量子效率出现了下降,当波长大于355nm时,量子效率也出现了下降,在GaN的阈值波长365nm处降至3.5,在385nm处只有0.1的量子效率,在长波段表现出了较好的截止特性.通过求解半导体载流子的扩散方程推导了透射式NEAGaN光电阴极的量子效率公式,根据公式对影响透射式NEAGaN光电阴极量子效率的主要因素电子逸出概率、电子扩散长度、后界面复合率和发射层的厚度进行了分析和讨论,为下一步材料结构的优化设计奠定了基础.; 王晓晖常本康钱芸生高频张益军乔建良杜晓晴; 关键词：透射式量子效率

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