发射层对指数掺杂Ga1-χAlχ As/GaAs光阴极性能的影响

为了探索发射层厚度对指数掺杂Ga1-χAlχAs/GaAs光电阴极光学性能与光电发射性能的影响,实验制备了两种发射层厚度不同的阴极样品,并测试得到400μm～1 000 nm内反射率、透射率与光谱响应曲线.实验结果说明发射层2.0 μm厚的样品比1.6μm厚的样品性能更好.利用薄膜光学矩阵理论公式计算阴极膜系反射率、透...     

发射层对指数掺杂Ga1-χAlχ As/GaAs光阴极性能的影响

为了探索发射层厚度对指数掺杂Ga1-χAlχAs/GaAs光电阴极光学性能与光电发射性能的影响,实验制备了两种发射层厚度不同的阴极样品,并测试得到400μm～1 000 nm内反射率、透射率与光谱响应曲线.实验结果说明发射层2.0 μm厚的样品比1.6μm厚的样品性能更好.利用薄膜光学矩阵理论公式计算阴极膜系反射率、透射率、吸收率与发射层厚度的关系公式,并对原有的量子效率公式进行光谱反射率和短波截止限的修正.用修正后的公式仿真不同发射层厚度下光阴极吸收率与光谱响应曲线,指出发射层厚度对阴极光学性能与光电发射性能的不同影响.进一步计算得到指数掺杂的Ga1-χAlχAs/GaAs光电阴极最佳发射层厚度范围是1.8μm～2.4μm.     

缓冲层对多量子阱材料GaAs／Ga1-xAlxAs共振态的影响

从理论上研究缓冲层的厚度和特性对多量子阱材料(GaAs／Ga1-xAlxAs)中的共振态的影响，利用界面响应理论的格林函数方法，计算了局域和总电子态密度以及电子对结的穿透率，展示了缓冲层特性对态密度特征峰、穿透率的影响。结果表明，缓冲层具有控制共振隧穿电子和影响系统电子态的作用。     

高温激活的变掺杂GaAs光电阴极研究

为了获得高量子效率的GaAs光电阴极,要求GaAs材料的电子扩散长度足够长,且电子表面逸出几率大,而这两个参数都要受到P型掺杂浓度的限制。经过对由体内到表面掺杂浓度由高到低的变掺杂GaAs光电阴极进行比较深入的激活实验和光谱响应理论研究,实验结果显示,适当的表面掺杂浓度GaAs光电阴极材料,在高温激活结束后获得了较高的灵敏度和较好的稳定性。根据实验结果和反射式变掺杂GaAs光电阴极量子效率理论预测曲线,对变掺杂GaAs光电阴极材料掺杂结构提出了进一步优化的思路。研究表明,变掺杂GaAs光电阴极将成为发展我国高性能GaAs光电阴极的一项重要途径。     

GaAs阴极激活铯源质量对成像器件性能的影响

为了解决三代微光器件研究中出现的阴极灵敏度低、光电发射不均匀、稳定性差等问题,重点开展了铯源质量对阴极性能产生影响的试验研究。结果表明,激活铯源纯度、装配结构、铯源与阴极距离对阴极光电发射灵敏度、均匀性影响最大。铯源出口孔径多少大小及射出方向是阴极产生暗班的主要原因。在铯源材料成分结构与阴极距离确定之后,阴极灵敏度的高低主要决定于对铯源的除气工艺,通过对铯源除气工艺进行优化,制备出了阴极灵敏度大于1700μA/lm三代微光器件。     

GaAs/GaAlAs透射式光电阴极发射电子的平均横向能量

用扫描电镜观测了 Ｇａ Ａｓ／ Ｇａ Ａｌ Ａｓ 透射式光电阴极的表面形貌,计算了阴极表面形貌对阴极发射电子的平均横向能量的贡献,测量了阴极激活过程中阴极发射电子的平均横向能量随激活时间的变化。结果表明, Ｇａ Ａｓ／ Ｇａ Ａｌ Ａｓ 阴极表层的 Ｃｓ／ Ｏ 激活层对电子的散射是导致阴极发射电子的平均横向能量值增高的根本原因。最后提出减少阴极发射电子的平均横向能量的技术途径。     

高温退火对GaAs光阴极表面状态的影响

利用XPS分析了GaAs光阴极高温退火、激活前后表面组分的变化,结合光阴极退火过程中通过四级质谱仪获取的CO2、H2O、O、As、Cs等分压曲线,比较、讨论了两次退火机理的差异。提出第二次加热的目的不仅在于清洁光阴极表面,更重要的是促使第一次激活在光阴极表面形成的偶极层向更稳定的结构转化,Cs2O偶极子在高温下与GaAs本底反应生成了可在光阴极表面稳定存在的GaAs-O-Cs偶极子,形成主要由键合强的GaAs（Zn）--Cs+、GaAs-O-Cs偶极子及靠范德瓦尔斯力附着在光阴极表面的Cs2O偶极子构成的偶极层。根据这一结论,解释了光阴极两次激活过程中光电流变化规律的差异。对理解光阴极激活及表面光电发射模型具有重要意义。     

阴极发射性能对荧光显示管亮度的影响

本文通过对造成荧光显示管亮度低的原因分析和荧光显示管发光特性的探讨,认为阴极发射性能差是影响荧光显示管亮度低的原因之一。通过采用高真空封接炉进行封接的办法,防止了阴极中毒现象,提高了阴极发射性能,从而使荧光显示管的亮度提高了一倍以上。     

高真空系统气体成分对GaAs光电阴极稳定性的影响

GaAs 光电阴极以其量子效率高、光谱可调等优点广泛应用于微光夜视领域,尤其以高积分灵敏度的特性区别于多碱光电阴极,而 GaAs 光电阴极负电子亲合势的特性是通过 Cs,O 激活实现的,但是激活结束后,负电子亲合势的维持受诸多因素影响,如激活源、激活方式、气体氛围等。为了探究超高真空系统中影响 GaAs 光电阴极稳定性的因素,开展了 GaAs 光电阴极的激活实验和稳定性实验,对激活光电流曲线与腔室气体成分进行了监测,实验结果表明,在真空度优于 1×10^-6 Pa 的高真空系统中,影响其稳定性的是腔室中的气体成分,其中对稳定性影响最大的是 H₂O,真空系统中 H₂O分压的增加会导致 GaAs 光电阴极的 Cs,O 激活层迅速破坏,光电发射能力急剧下降。     

缓冲层对多量子阱材料GaAs/Ga1-xAlxAs共振态的影响

从理论上研究缓冲层的厚度和特性对多量子阱材料(GaAs/Ga1-xAlxAs)中的共振态的影响,利用界面响应理论的格林函数方法,计算了局域和总电子态密度以及电子对结的穿透率,展示了缓冲层特性对态密度特征峰、穿透率的影响.结果表明,缓冲层具有控制共振隧穿电子和影响系统电子态的作用.     

非均匀高掺杂对透射式光电阴极光电发射性能影响研究

研究分析了高掺杂浓度下幂函数掺杂阴极发射层内部形成恒定电场情况,探讨了光电阴极发射层材料内部形成恒定电场对提高透射式光电阴极量子效率中有效电子输运长度、表面电子逸出几率等参量的影响.结合掺杂浓度不同带来的光电子散射问题,对比讨论了传统的均匀掺杂、指数掺杂、幂函数掺杂情况下发射层材料量子效率情况.     

磁场对GaAs/AlxGa1-xAs异质结系统中束缚极化子的影响

对GaAs/AlxGa1-xAs单异质结系统引入三角势近似异质结势,同时考虑体纵光学(LO)声子和有效近似下两支界面光学(IO)声子的影响,采用变分法讨论了外界恒定磁场对束缚于近界面杂质的光学极化子结合能的影响.利用改进的Lee-Low-Pines(LLP)中间耦合方法处理电子-声子和杂质-声子的相互作用,计算了杂质态结合能随杂质位置、磁场强度、电子面密度的变化关系.结果表明,极化子结合能随磁场呈现增加的趋势,其中LO声子对结合能的负贡献受磁场影响显著,而IO声子的负贡献受磁场的影响并不明显,但当杂质靠近界面时,杂质-IO声子相互作用对磁场的影响很敏感.结果还表明,导带弯曲作用不容忽略;电子像势对结合能的影响很小,可以忽略.     

镱银阴极对顶发射白光OLED器件光电性能的影响研究

研制了以镱银合金为透明阴极的顶发射白光OLED器件。采用ITO/NPB: LiQ（5%）（10 nm）/TCTA（20 nm）/FIrpic+3.5% Ir(ppy)₃+0.5%Ir(MDQ)₂(acac)（25 nm）/TPBI（10 nm）/LiF（5 nm）/Yb: Ag (X%)（X nm）器件结构,在相同镱银比例下,蒸镀不同厚度的镱银合金阴极制备了新型顶发射白光OLED器件,获得了优化的镱银合金厚度为12 nm;固定镱银阴极厚度,蒸镀不同比例的镱银合金阴极制备了新型顶发射白光OLED器件,探究不同比例的镱银合金对有机电致发光器件的影响。结果表明,当镱银电极的掺杂比例为10:1时,器件的性能最佳,在20 mA/cm2电流密度下,器件的驱动电压为2.3 V,亮度为1406 cd/m2,色坐标为(0.3407, 0.3922)。     

GaAs MISFET制备中柠檬酸/双氧水溶液对GaAs/AlxGa1-xAs结构的选择湿法腐蚀

用α台阶仪和原子力显微镜(AFM)研究了不同体积比的柠檬酸(50%)/双氧水溶液对GaAs/AlxGa1-xAs系统的选择湿法腐蚀特性,对AlxGa1-xAs停止层的组分和腐蚀液体积比进行了优化.当腐蚀液体积比在1.5∶1到2∶1范围时获得了最好的选择腐蚀效果.在25℃.温度条件下,当腐蚀液体积比为1.5∶1时,对Al摩尔分数x为0.2、0.3和1的GaAs/AlxGa1-xAs系统腐蚀比分别为45、74和大于200,表面腐蚀形貌均匀平整.将这种选择腐蚀技术用于GaAsMISFET的栅槽工艺,获得了良好的阈值电压均匀性.     

势垒高度对GaAs/AlxGa1-xAs QWIP光谱特性的影响

为了确定束缚态到准束缚态工作模式QWIP响应波长与势垒高度关系,采用金属有机物化学气相沉积法生长制备势垒高度不同GaAs/AlxGa1-xAs QWIP样品,采用傅里叶光谱仪对样品进行77 K液氮温度光谱测试。结果显示1#,2#样品峰值响应波长与据薛定谔方程得到峰值波长误差为15.6%,4.6%。结果表明:引起量子阱中子带间距离逐渐扩大与峰值响应波长蓝移的根本原因是势垒高度的增加。高分辨透射扫描电镜实验结果表明量子阱材料生长过程精度控制不够及AlGaAs与GaAs晶格不匹配是造成1#样品误差较大的主要原因。说明调节势垒高度可实现QWIP峰值波长微调的目的。     

缓冲层材料对纤锌矿结构GaN(0001)光电发射性能的影响研究

利用金属有机物化学气相沉积技术在蓝宝石衬底上异质外延生长了GaN光电发射层,为降低GaN发射层和蓝宝石衬底间的晶格失配与热失配,在蓝宝石衬底和GaN发射层间分别采用了AlN和AlxGa1-xN两种不同的缓冲层材料。对具有不同缓冲层材料的两种样品进行了表面清洗与激活,在激活结束后利用多信息量测试系统分别测试了样品的光谱响应,其最大量子效率分别为13%和20%,依据激活后光电阴极的光谱响应作为评估标准,可以得出,采用组份渐变AlxGa1-xN作为缓冲层激活出的阴极具有更高的光电发射性能,从而实现了GaN光电阴极结构的优化设计。     

退火处理对磁控溅射制备Ga掺杂ZnO薄膜性能的影响

采用磁控溅射法在普通玻璃上制备了Ga掺杂ZnO(GZO)薄膜,研究了退火处理对GZO薄膜组织结构、表面形貌及光电性能的影响,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、紫外分光光度计、四探针测试仪等对GZO薄膜的表面形貌、晶体结构、透光率及电阻率等进行测量与表征。结果表明:400~800℃退火对GZO薄膜的生长方式影响较小,所制薄膜均在(002)晶向沿c轴择优取向,退火温度对薄膜表面形貌影响较大,退火温度为600℃时,薄膜表面致密、平整,结晶质量最好,薄膜的透光率超过95%,电阻率最低为4.9×10~(-4)?·cm。     

晶向对InGaP/GaAs HBT性能的影响

在对InGaP/GaAs HBT特性的研究中发现,发射极长边与主对准边垂直([011]方向)和平行([01 1]方向)放置时,其直流电流增益和截止频率是不同的.[011]方向的直流电流增益远远大于[01 1]方向,而它的截止频率则略小于[01 1]方向.文献中认为电流增益的不同是压电效应产生的,但这种观点并不能很好地解释截止频率的晶向依赖性.文中用压电效应和两个互相垂直方向上发射区侧向腐蚀形状的不同很好地解释了所有实验结果.     

高铝AlxGa1-xAs氧化层对垂直腔面发射激光器的影响

针对可见光垂直腔面发射激光器的制备,通过湿氮氧化实验和测量微区光致发光谱分别研究了高铝组分AlxGa1-xAs的氧化特性及氧化产物的收缩应力对有源区的影响,结合器件结构设计确定了氧化限制层AlxGa1-x-As的铝组分和最佳位置,并制备出了低阈值电流的AlGaInP系垂直腔面发射激光器.     

磁场对GaAs/Al_xGa_(1-x)As异质结系统中束缚极化子的影响

对GaAs/AlxGa1-xAs单异质结系统引入三角势近似异质结势,同时考虑体纵光学(LO)声子和有效近似下两支界面光学(IO)声子的影响,采用变分法讨论了外界恒定磁场对束缚于近界面杂质的光学极化子结合能的影响.利用改进的Lee-Low-Pines(LLP)中间耦合方法处理电子-声子和杂质-声子的相互作用,计算了杂质态结合能随杂质位置、磁场强度、电子面密度的变化关系.结果表明,极化子结合能随磁场呈现增加的趋势,其中LO声子对结合能的负贡献受磁场影响显著,而IO声子的负贡献受磁场的影响并不明显,但当杂质靠近界面时,杂质-IO声子相互作用对磁场的影响很敏感.结果还表明,