提出了基于第一性原理的密度泛函理论框架下的广义梯度近似投影缀加波赝势法,在结构优化的基础上采用平板模型计算了GaAs(110)表面单一吸附0.5 ML Cs元素、单一吸附0.5 ML O元素及0.5 ML Cs、0.5 ML O共吸附系统的特定吸附位、吸附系统总能及吸附系统的电子结构。吸附系统总能的计算结果对比及电子结构图表明:当Cs、O元素吸附量在GaAs(110)表面达到Θ=1 ML时,它们并非各自在表面形成局域畴形态的竞争性共化学吸附,而是将在表面形成混合均匀相的协同共化学吸附。采用偶极子校正进一步计算三种吸附系统的功函数分别是4.423 e V、5.749 e V、4.377 e V,从而得出GaAs光电阴极制备过程中提高并保持光电阴极发射性能的方法及机理。
围绕Ⅲ族氮化物半导体在紫外战术导弹逼近告警系统中的潜在应用前景,设计出一种基于新型Ⅲ族氮化物半导体光电阴极的紫外变像管,确定了影响光电阴极光电发射性能的Al摩尔组分、膜层厚度和P型掺杂水平。利用高分辨率X射线衍射仪和紫外分光光度计,对光电阴极结构和光学日盲特性进行仿真分析和测试。紫外变像管的光谱辐射灵敏度测试结果显示:探测器像管的辐射灵敏度在220~270 nm波段范围内波动较小,在波长266 nm处的辐射灵敏度为39.7 m A/W,光谱响应从波长270 nm之后开始急剧下降,表明其本征具有良好的日盲紫外属性。基于变像管的光谱辐射灵敏度测试结果及信噪比的作用距离模型,采用MODTRAN大气模拟软件包对以此变像管为核心探测器件的导弹逼近告警系统作用距离进行迭代求解。计算结果显示:导弹逼近告警系统的作用距离可达到7.1 km.
