近红外响应的III-V族半导体光电阴极材料及工艺

随着GaAs负电子亲和势(NEA)半导体光电阴极在我国的成熟和应用,半导体光电阴极的进一步研究将往更长波的近红外发展。针对透射式半导体光电阴极器件,系统总结了近红外波段响应良好的GaAs、InGaAs、InGaAsP Ⅲ-V族外延材料特性及相应商业化产品的应用领域和性能。通过文献调研本文进一步归纳了不同波段NEA光电阴极和转移电子光阴极适用的材料结构,并结合传统GaAs NEA光电阴极工艺讨论了InGaAs、InGaAsP材料及阴极工艺的难点。     

近红外响应的Ⅲ-V族半导体光电阴极材料及工艺北大核心

随着GaAs负电子亲和势(NEA)半导体光电阴极在我国的成熟和应用,半导体光电阴极的进一步研究将往更长波的近红外发展。针对透射式半导体光电阴极器件,系统总结了近红外波段响应良好的GaAs、InGaAs、InGaAsP Ⅲ-V族外延材料特性及相应商业化产品的应用领域和性能。通过文献调研本文进一步归纳了不同波段NEA光电阴极和转移电子光阴极适用的材料结构,并结合传统GaAs NEA光电阴极工艺讨论了InGaAs、InGaAsP材料及阴极工艺的难点。     

激光测距用的光电倍增管

引言目前研制出的几种新的光电阴极材料和加工技术,使光电倍增探测器得以发展。此外,光电倍增管中采用了一种新的二次发射,从而改善了增益特性。这些革新导致了出现的光电倍增管探测器胜过现在所用的一般光电倍增管。本文将几种光电倍增管作了比较并对标准激光测距仪用的探测器最大探测范围的运算和三种不同的激光发射机作了叙述,还对不同的光电阴极形式和不同电子倍增形式进行了比较。这些讨论结果为     

微光成像用的GaAs光电阴极

引言对半导体的表面进行研究的结果,在最近得到了一类叫负电子亲和势(NEA)的新型光电阴极,当这种阴极按设计作光电发射工作时,在可见光和近红外区可能有很高的量子效率(灵敏度在1000mA/Lm以上),这使得它们在微光成像,尤其是在夜视应用     

光电倍增管的新进展

本文对光电倍增管在阴极、阳极、倍增极以及特殊环境的应用方面所取得的一些新进展进行了介绍。如InGaAs半导体光电阴极,其光谱响应范围为185nm～1010nm;空心光电阴极可测量4π立体角发射;平面网状阳极有较高的收集效率;微通道板倍增极的响应时间可达200ps。列举了已经研制成功的几种新型光电倍增管。     

NEA GaN光电阴极光电发射机理研究

围绕GaN光电阴极NEA特性的成因,结合激活过程中光电流变化规律和成功激活后阴极表面模型,研究了NEA GaN光电阴极光电发射机理.实验表明:NEA GaN激活过程中光电流在约1 min之内就可达到峰值,Cs/O激活时引入O后光电流的增长幅度不大.根据Spicer光电发射理论,给出了反射模式NEA GaN光电阴极量子产额理论公式,激活成功后GaN光电阴极NEA特性的成因可以用双偶极层模型[GaN(Mg):Cs]:Cs-O解释.     

光电倍增管的发展概况

光电倍增管是一种将光信号转换成电信号的光电器件.光电倍增管主要由光电阴极、倍增系统及真空密封外壳等组成.按倍增系统来分,光电倍增管大致可分为四大类:百叶窗式光电倍增管、盒式光电倍增管、聚焦式光电倍增管和加速式光电倍增管. 由于光电倍增管具有极低的噪声、快速响应和高达10~6倍以上的放大能力,使其成为快速探测微弱光信号最灵敏器件之一.因此,它的应用范围越来越大,如射线仪器、光学仪器、激光仪器、电视设备、图象传真、天文应用、空间开发等方面,尤其在射线探测以及     

NEA GaN光电阴极材料光学特性研究

针对NEA GaN光电阴极结构设计和制备工艺需进一步优化的问题,结合阴极量子效率表达式和影响量子效率的因素,采用理论和实验相结合的方法,分别研究了GaN光电阴极材料的表面反射率、光学折射率、光谱吸收系数以及透射光谱等光学参数。结果表明在250 nm到365 nm的波长范围内,表面反射率相对平稳,是影响量子效率的直接因素,而光学折射率则通过电子表面逸出几率间接影响着量子效率。给出了均匀掺杂GaN光电阴极的光谱吸收系数的特点,根据变掺杂NEA GaN光电阴极的结构特点,给出了光谱平均吸收系数的概念和等价计算公式,并对均匀掺杂与变掺杂NEA GaN光电阴极光谱吸收系数进行了对比。     

能制备出负电子亲和势的多晶光电发射薄膜?

本文比较了正电子亲和势(PEA)和负电子亲和势(NEA)光电发射材料的特征.论述了多晶光电发射薄膜表面碎鳞场效应对电子亲和势的影响.阐明了多晶材料不能制备出NEA光电阴极的理由.     

半导体光电阴极的研究进展

半导体光电阴极具有量子效率高、暗电流小的优点,被广泛应用于光电倍增管、像增强器等各类真空光电探测和成像器件,促进了极弱光的超快探测和成像技术的发展。另外作为能够产生高品质电子束的真空电子源,用于加速器光注入器、电子显微镜等科学装置。本文首先介绍了目前常用半导体光电阴极的分类以及在真空光电探测成像、真空电子源领域的具体应用。然后对碱金属碲化物光电阴极、碱金属锑化物光电阴极、GaAs光电阴极三类典型半导体光电阴极的制备技术进行了总结,并介绍了微纳结构、低维材料、单晶外延等新技术在半导体光电阴极研制中的应用。最后对半导体光电阴极的技术发展进行了展望。     

光电倍增管引导弱光探测

光子探测通常是需要最高灵敏度光测量的精选方法。从医疗诊断到高能物理领域 ,光学方法最常用于探测极少量抗体或罕见的现象 ,因为在接近皮秒的时间分辨率下易于探测单个光子。如果光子达到高频或者信号持续时间有限 ,就需要具备高带宽、高放大倍数和高灵敏度的光学探测器。只有一种探测器能满足这些需求 ,那就是光电倍增管。它能实现很大面积的检测并仍有潜力。管中的新型阴性亲合力阴极板能具有可见光光谱近 40 %的量子效率 ,使起始光电转换非常灵敏 (图 1)。图 1　新型封装技术使光电倍增管更易使用。管里的新型半导体阴极板具有很好量子…     

NEA GaN光电阴极的制备及其应用

近年来,随着晶体生长技术的发展,GaN基材料的生长技术与生长工艺取得了重大突破.基于NEA的GaN紫外光电阴极是非常理想的新型紫外光电阴极.本文重点探讨了NEA GaN光电阴极材料的金属有机化学汽相沉积(MOCVD)、分子束外延(MBE)和卤化物汽相外延(HVPE)等主流生长技术的优缺点,介绍了两步生长、横向外延生长及悬空外延技术等新工艺.讨论了GaN光电阴极的性能特点、制备方法以及在紫外光电探测器和电子束平版印刷术领域的应用状况.     

光电倍增管

美国Burle工业公司的85104型微道板光电倍增管具有很高的灵敏度、极高的红光响应率、大的阴极面积和突出的光子计数能力。这些特性使其非常适用于红光和近红外光谱的探测。这种光电倍增管采用一种半透明的砷化镓光电阴极,在370nm至850nm谱区内可提供大于20％的量子效率,在600nm波长处的峰值量子效率为30％。这样的响应率是在直径为18mm的光电     

一种大尺寸微通道板型光电倍增管

针对高能物理、核物理等国家大科学装置对核心探测器件的需求,研究不同于金属打拿极型倍增系统的大尺寸微通道板型光电倍增管。该光电倍增管最主要的特点是具有20 in（1 in=2.54 cm）的低本底玻壳和微通道板型倍增极结构,使用Sb-K-Cs阴极作为光电转换阴极,该阴极对350~450 nm波段光子的量子效率高,倍增极采用两片微通道板,在电压比较低的情况下可实现107的倍增能力,从而提高了光电倍增管的探测效率和单光子探测能力。与传统的金属打拿极型光电倍增管相比,20 in微通道板型光电倍增管是一种全新的产品结构,具有单光子峰谷比高、本底低、响应时间快、后脉冲比例小等特点。     

一种提高光电倍增器光电阴极量子效率的方法

提出了一种可以提高光电倍增管光电阴极量子效率的方法。通过分析光电阴极的光电发射过程,从提高光子吸收率Pa和光电子迁移至真空一侧材料表面的几率Pe出发,确定可以在光电阴极膜层结构设计上增加合适的膜层,该膜层具有高带隙和减反射的作用。由于光电倍增管的外壳通常为细长的玻璃管,而常规的溅射设备为50mm的大靶,直接使用大靶对细管内部镀膜,效率低下且均匀性差。在常规大靶的基础上进行改造,成功实现了在细管内部快速均匀镀膜。使用分光设备测试光电阴极的光谱响应,结果表明,改进产品的光电阴极量子效率从常规的25%提高至35%。     

NEA光电阴极研究的最新进展及其制备技术探讨

以GaAs为代表的NEA光电阴极的应用范围越来越广,经过几十年的发展,NEA光电阴极的研究已经取得比较显著的成就,但就NEA光电阴极本身而言,尚有许多问题没研究清楚.从NEA光电阴极的掺杂方式、激活工艺、性能评估、铟封工艺和稳定性等方面探讨了最新的研究进展,给出了最新的技术指标及实现这些指标的方法,为下一步的深入研究提供必要的参考.     

混合式光电探测器

混合式探测器(Hybrid Photodetector,HPD)作为一种新型的光电探测器件,是真空与半导体类结合型探测器件。HPD包括沉积在输入光窗表面的光电探测阴极、固态半导体阳极芯片和保持系统真空度的固态阳极。工作时,光信号通过沉积在输入光窗表面的光电阴极转化为光电子,经过高能电场加速后获得高能量轰击阳极半导体芯片表面,产生大量的电子空穴对,电子空穴对在半导体内部进行迁移,并通过自身的雪崩效应实现倍增,最终以电流信号输出。该探测器摒弃了传统的光电倍增管的微通道板(Micro Channel Plate,MCP)等倍增器件,克服了倍增单元信号易饱和的缺陷,增大了探测器的动态范围。HPD探测器综合了光电倍增管的高灵敏度和半导体芯片优异的空间和能量分辨率,具有探测面积大、探测灵敏度高、倍增效应强、动态范围宽等优点。在高能物理、医学成像和天体物理中有着重要的应用。此外,该探测器具有多种结构,分为近贴聚焦结构、交叉聚焦结构和漏斗聚焦结构,能够满足不同使用范围的探测需求;随着半导体阳极技术的发展,HPD阳极从单一芯片逐渐过渡到阵列式阳极结构,满足了大面积探测的需求。同时数字式读出和倍增信号技术的封装技术的发展,提高了HPD探测器的信号倍增和读出速度,改善了器件的集成化程度,有利于探测信号读出速率和信噪比的提升。近年来,其单光子计数和高动态响应等能力逐步被重视,将会在未来的光电探测领域发挥更为重要的作用。     

用于微光探测的光电倍增头

光子探测通常是要求高灵敏度的光学测量所要选择的方法.因为用近于皮秒的时间分辨率方法很容易实现单光子探测,这种方法应用的领域很广,诸如半导体检验,细菌和癌症探测、共焦显微镜和高能物理等.如果光子达到很高频率或信号具有限定的寿命,就要求探测器具有高带宽、高增益和高灵敏度.只有光电倍增管具有这种功能,它具有较大的面积,且容易得到.这种光电倍增管中的新型负电子亲和势光电阴极在可见光谱波段量子效率可达40%,从而使光子—电子间的转换灵敏度极高.     

如何选用雪崩光电二极管

如何选用雪崩光电二极管光学测量在各种科学、医学和工业应用中起着重要作用。简单光学系统用廉价光电池进行光探测，但许多应用要求有较高灵敏度和精度。传统方法是用光电倍增管获得高灵敏度。然而，光子水平灵敏的光电倍增管价格高昂，而且易碎、对磁场灵敏、与尺寸大小...     

光电器件

9914984测量噪声功率谱作为筛选光电耦合器件的方法研究[刊]/徐建生//光电子·激光.—1999,10(3).—236～239(Y)用国产元件修复 PE-5000型原子吸收分光光度计光电倍增管高压电路经验介绍(见9915868)真空紫外 MCP-PMT 中应用碘化铯阴极的研究(见9914974)