项目对GaN NEA光电阴极的材料特性、光电发射特性、NEA表面形成机理开展了系统研究。在阴极材料特性研究上,完成了GaN阴极材料电学特性(载流子浓度、迁移率、电阻率)和光学特性(吸收系数、反射系数)的测试与分析;在阴极光电发射特性的研究上,建立了GaN阴极量子效率关于表面参量的关系,分析了表面复合、发射层厚度、发射层掺杂浓度、发射层后界面对阴极光电发射性能的影响,分析并建立了GaN光电阴极在反射式和透射式工作模式下的量子效率特性,实现了激活台内GaN光电阴极的在线光谱响应测试,完成了GaN阴极的稳定性表征;在GaN阴极NEA表面形成机理的研究上,对GaN阴极的表面净化、表面激活进行了相关机理及工艺的研究,分析了Cs、Cs/O吸附在激活过程中与GaN表面的作用机制,建立了GaN NEA表面形成机理的表面模型。项目采用基于组分渐变缓冲层和变掺杂GaN发射层的阴极材料结构,最终制备出量子效率分别大于50%和15 %的反射式GaN阴极和透射式GaN阴极。本项目完成了预期的研究内容,达到了预期研究目标,其研究成果为设计并制备出高性能的GaN光电阴极提供了重要的理论依据与指导。
英文主题词UV detection; GaN photocathode; quantum efficiency characteristics; NEA surface mechanism; spectral response