《藍延伸指數摻雜GaAlAs/GaAs光電陰極製備及其理論研究》是依託南京理工大學，由張益軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：藍延伸指數摻雜GaAlAs/GaAs光電陰極製備及其理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張益軍
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
現代微光夜視器件正朝著高靈敏度、寬光譜回響的方向發展，為了提高微光夜視器件在沙漠地帶或者海洋環境中景物的探測、識別和確認的能力，有必要進一步提高光電陰極在藍綠光波段透光視窗的回響。本項目擬開展藍延伸指數摻雜GaAlAs/GaAs光電陰極製備及其理論研究，通過建立正確合理的藍延伸指數摻雜GaAlAs/GaAs光電陰極量子效率模型，從能帶結構、光學性能、量子效率等多方面綜合考慮最佳化設計藍延伸指數摻雜GaAlAs/GaAs光電陰極結構，再通過材料性能表征和陰極激活實驗比較MOCVD和MBE生長的藍延伸指數摻雜GaAlAs/GaAs光電陰極製備工藝和光電發射性能的差異，從而為提高透射式GaAlAs/GaAs光電陰極的藍延伸效果提供理論指導和實驗依據。藍延伸指數摻雜GaAlAs/GaAs光電陰極在海洋探測、高能物理、天文觀測等領域具有很好的套用前景。
結題摘要
為了提高微光夜視器件在沙漠地帶或者海洋環境中景物的探測、識別和確認能力，有必要研製藍延伸的GaAlAs/GaAs光電陰極，使其光譜回響向短波長延伸。鑒於藍延伸GaAlAs/GaAs光電陰極在海洋探測、高能物理、天文觀測等領域具有很好的套用前景，本項目針對藍延伸GaAlAs/GaAs光電陰極製備及理論進行了以下研究：建立了考慮GaAs層內建電場和GaAlAs層光電子的貢獻作用的指數摻雜GaAlAs/GaAs光電陰極量子效率模型及光學性質計算模型，研究了陰極厚度和Al組分對陰極量子效率和光學性質的影響；建立了考慮二級電場作用的變組分指數摻雜GaAlAs/GaAs光電陰極量子效率模型及光學性質模型，分析了變組分指數摻雜結構對藍延伸效果的作用，比較和分析了陰極相關性能參量對透射式變組分變摻雜GaAlAs/GaAs光電陰極光學性能的影響；編寫了變組分變摻雜GaAlAs/GaAs光電陰極組件結構設計軟體，實現了陰極組件結構的合理設計；建立了變組分變摻雜透射式GaAlAs/GaAs光電陰極的分辨力模型，分析了光電陰極內部電子輸運情況；通過ECV、SEM測試對設計生長的變組分變摻雜GaAlAs/GaAs光電陰極進行了質量評估，最佳化了陰極結構；進行了GaAlAs/GaAs光電陰極的淨化實驗，確定了最佳化學清洗方法以及加熱淨化溫度；通過一系列激活實驗，驗證了國產氧源滿足GaAlAs/GaAs光電陰極激活要求，發現了激活過程中提高陰極量子效率和穩定性所需的光照條件和激活方法。目前研製的藍延伸透射式光電陰極的最高靈敏度超過了2000μA/lm，在532nm和400nm處量子效率分別達到了30%和3%。本項目研究成果為進一步設計和製備高性能藍延伸GaAlAs/GaAs光電陰極提供了理論指導和實驗依據。
