1 商丘师范学院 电子电气工程学院，河南 商丘 476000
2 商丘职业技术学院 机电系，河南 商丘 476000
3 南京理工大学 电子工程与光电技术学院，江苏 南京 210094
利用GaN光电阴极多信息量测试评估系统，对反射式梯度掺杂和均匀掺杂GaN光电阴极样品进行了激活及衰减后的量子效率测试，并测试衰减速率。在同样的衰减时间内，和均匀掺杂样品相比，梯度掺杂样品的衰减比例较小，衰减速率较慢，其原因在于梯度掺杂结构可在其发射层内部产生系列内建电场，致使其能带连续向下弯曲，导致其表面真空能级比均匀掺杂样品下降得更低，发射层表面形成的负电子亲和势更明显，造成发射层内的光生电子更易逸出，阴极量子效率的衰减变慢，从而使其稳定性强于均匀掺杂结构。
氮化镓 光电阴极 梯度掺杂 内建电场 稳定性 GaN photocathode gradient-doping built-in electric field stability
1 商丘师范学院物理与电气信息学院, 河南 商丘 476000
2 南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
用光谱响应测试仪得到了反射式梯度掺杂GaN光电阴极在激活和衰减过程中的光谱响应曲线, 发现此曲线不断发生变化。在激活过程中光谱响应不断提高,且长波响应提高较快;衰减过程中光 谱响应不断下降,长波响应下降得更快。结果表明:光谱响应曲线的变化与光电阴极高能光电子的 逸出有关。GaN光电阴极发射的电子能量分布随入射光子能量升高而向高能端偏移,阴极表面势垒 形状的变化对低能光激发电子的影响更大,导致光谱响应曲线随入射光波长改变而产生了不同的变化。
光电子学 光谱响应曲线 氮化镓 光电阴极 电子能量分布 表面势垒 optoelectronics spectral response curve GaN photocathode electron energy distribution surface potential barrier
1 商丘师范学院 物理与电气信息学院, 河南 商丘 476000
2 商丘职业技术学院 机电系, 河南 商丘 476000
3 南京理工大学 电子工程与光电技术学院, 南京 210094
GaN光电阴极的制备成功与否需用科学手段加以评估。在GaAs光电阴极多信息量测试系统的基础上, 增设紫外光源, 并对评估软件重新加以编写, 设计出GaN光电阴极测试评估系统。利用该系统测试了GaN光电阴极在制备过程中的Cs源电流、O源电流、光电流和激活室真空度等多个信息量, 并利用激活后的光谱响应对阴极进行了评估, 实现了对GaN光电阴极性能的客观评价。
紫外探测器 氮化镓 光电阴极 测试 评估 光谱响应 UV detector GaN photocathode measurement evaluation spectral response
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京210094
2 重庆大学光电工程学院, 重庆400030
高温退火与Cs/O激活是形成负电子亲和势GaN光电阴极的外来诱因, GaN材料本身性能是影响阴极形成的内在因素。 针对均匀掺杂和梯度掺杂GaN 光电阴极在结构上的不同, 结合阴极在激活过程中光电流的变化规律和激活后的量子产额, 分析了均匀掺杂和梯度掺杂负电子亲和势GaN光电阴极性能的异同。 实验表明, 与均匀掺杂结构阴极相比, 梯度掺杂结构阴极在激活过程中光电流增速较慢, 激活时间相对较长, 激活成功后量子效率较高。 采用场助光电阴极发射模型可以很好地解释二者间存在的差异, 梯度掺杂结构中内建电场的存在增加了电子向阴极表面的漂移运动, 提高了电子到达阴极表面的几率。
负电子亲和势 氮化镓 均匀掺杂 梯度掺杂 光电阴极 场助 量子效率 Negative electron affinity GaN Uniform-doping Gradient-doping Photocathode Field-assisted Quantum efficiency 光谱学与光谱分析
2011, 31(8): 2036
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院， 江苏 南京 210094
2 重庆大学光电工程学院， 重庆 400030
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。
光电子学 表面净化 X射线光电子能谱仪 梯度掺杂 GaN光电阴极 激活
