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GaAlAs/GaAs光阴极组件材料机理研究

作 者: 瞿文婷
导 师: 常本康;石峰
学 校: 南京理工大学
专 业: 光学工程
关键词: GaAs NEA 光电阴极 变掺杂 缓冲层 反射式 透射式
分类号: TN304.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 21次
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内容摘要


GαAS NEA光电阴极是目前为止在微光夜视领域使用最广泛的光电阴极,它具有量子效率高,暗发射小,发射电子的能量分布及角分布集中,长波阈可调,长波响应扩展潜力大等优点。第三代微光夜视像增强器由透射式GaAs光电阴极与MCP、荧光屏共同构成,其中GaAs光电阴极的光谱曲线与夜天光谱曲线匹配良好,在微光夜视领域正发挥着越来越重要的作用。本文首先讨论了GαAs NEA光电阴极的发展历史,研究了反射式与透射式这两种不同的工作方式;然后讨论了目前使用的变掺杂方式,主要包括均匀掺杂,梯度掺杂和指数掺杂,分析了不同掺杂方式对光电阴极的性能的影响,给出不同掺杂方式下,制得的光电阴极的量子效率公式;研究了光电阴极的主要结构和性能优化,主要通过对缓冲层中Al组份的分析,来说明材料结构对光电阴极的性能的影响;最后,通过对反射式与透射式这两种不同工作方式的光电阴极的研究,探索反射式和透射式光电阴极存在的关系,得到了均匀掺杂和指数掺杂下两种不同工作方式的光电阴极的量子效率的内在联系,为建立和完善GαAs NEA光电阴极的理论体系,做下一步的准备。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-18
  1.1 GaAs光电阴极的发展及应用  9-12
  1.2 反射式GaAs光电阴极的结构及性能  12-13
  1.3 透射式GaAs光电性能的结构及性能  13-17
  1.4 本文的主要工作  17-18
2 变掺杂光电阴极结构的特性研究  18-29
  2.1 变掺杂的制备方法  18-19
  2.2 变掺杂光电阴极的结构  19-26
    2.2.1 梯度掺杂  19-22
    2.2.2 指数掺杂  22-26
  2.3 变掺杂光电阴极与量子效率的关系  26-28
  2.4 本章小结  28-29
3 材料结构设计优化  29-40
  3.1 光学窗口  29
  3.2 增透膜  29-30
  3.3 缓冲层  30-38
    3.3.1 高铝组分半导体材料和组件的制备工艺  30-31
    3.3.2 Al_xGa_(1-x)As/GaAs中x值与光谱响应之间的关系  31-38
  3.4 光电发射层  38
  3.5 本章小结  38-40
4 反射式光电阴极和透射式光电阴极的联系和转换研究  40-59
  4.1 研究的意义和现实价值  40
  4.2 反射式光电阴极和透射式光电阴极的联系和区别  40-43
    4.2.1 结构上的联系与区别  40-41
    4.2.2 计算阴极灵敏度和量子效率时的联系和区别  41-43
  4.3 由反射式光电阴极的量子效率曲线预估透射式的最大发射能力  43-47
    4.3.1 解决问题的前期准备  43-45
    4.3.2 均匀掺杂的反射式光电阴极向透射式光电阴极的转换  45-46
    4.3.3 指数掺杂的反射式光电阴极向透射式光电阴极的转换  46-47
  4.4 实验验证及结果分析  47-57
    4.4.1 均匀掺杂透射式光电阴极的实验研究  50-51
    4.4.2 实验结果分析  51-54
    4.4.3 指数掺杂透射式光电阴极的实验研究  54-55
    4.4.4 实验结果分析  55-57
  4.5 本章小结  57-59
5 结束语  59-62
  5.1 本论文的工作总结  59-60
  5.2 有待进一步进行的工作  60
  5.3 展望  60-62
致谢  62-63
参考文献  63-66

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 半导体技术 > 一般性问题 > 材料 > 化合物半导体
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