【摘要】：微光夜視技術(shù)是利用夜晚天空輻射對物體的照射,亦或利用地球表面物體自身熱輻射特性,并借助科學(xué)儀器觀察景物圖像,核心技術(shù)均是傳感器,目前微光夜視成像的儀器主要由微光像增強器和紅外探測器組成。負(fù)電子親和勢InGaAs光電陰極在夜視技術(shù)、森林火災(zāi)預(yù)防和嚴(yán)酷的氣候檢測等方面有重要的應(yīng)用前景,但目前對InGaAs光電陰極材料的性質(zhì)和光電發(fā)射方面的研究還不夠完善,這些都將制約其進(jìn)一步的發(fā)展,需要更深一步的探索和研究。在此研究背景下,本文基于第一性原理計算方法,從InGaAs光電陰極結(jié)構(gòu)層次研究其光電性質(zhì),為InGaAs光電陰極材料在理論與實驗等方面開展研究工作提供參考。本文的主要研究工作包括:1.研究了InGaAs光電陰極材料表面Cs原子的吸附特性。采用對比的研究方式,先對Cs原子吸附后的In_(0.53)Ga_(0.47)As(100)β_2(2×4)與Al_(0.5)Ga_(0.5)As(100)β_2(2×4)兩個光電陰極表面的功函數(shù)、吸附能、電子態(tài)密度等參數(shù)進(jìn)行了對比和分析,并結(jié)合實驗研究方法,利用課題組自主設(shè)計的多信息量測控系統(tǒng)測量了在單Cs吸附過程中的兩種不同陰極材料的光電流變化。同時對Cs原子吸附前后In_(0.53)Ga_(0.47)As(100)β_2(2×4)光電陰極的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了相關(guān)研究和分析,為光電陰極的制備提供了理論指導(dǎo)。2.研究了Zn摻雜對InGaAs陰極材料光電性質(zhì)的影響。先討論了Zn原子替位摻雜在In_(0.53)Ga_(0.47)As(100)β_2(2×4)光電陰極材料的不同位置時,材料的幾何結(jié)構(gòu)、電荷分布、形成能和能帶結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化情況。同時,對比分析了Zn原子分別采取替位式摻雜和間隙式摻雜兩種不同摻雜方式摻雜在In_(0.53)Ga_(0.47)As(100)β_2(2×4)光電陰極材料后,材料的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的變化情況,為光電陰極的實際應(yīng)用提供了參考和理論基礎(chǔ)。3.研究了InGaAs陰極材料的光電特性。利用飛秒泵浦-探測實驗分別探測了GaAs與InGaAs兩種不同結(jié)構(gòu)模型的瞬態(tài)反射率隨延遲時間的變化。通過對比分析,探究了發(fā)射層結(jié)構(gòu)分別為固定In組分和變In組分兩種不同InGaAs光電陰極材料結(jié)構(gòu)的光譜響應(yīng)和量子效率,為設(shè)計出符合不同需求的高效率InGaAs光電陰極材料提供了借鑒。
【圖文】：

(a) 正電子親和勢 (b) 負(fù)電子親和勢圖 1.1 正負(fù)電子親和勢的能級圖1.2 NEA 光電陰極發(fā)展概述19 世紀(jì)末，由于電氣產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，稀薄氣體放電現(xiàn)象引起了大家的關(guān)注，其中 J.J.Thomson 于 1896 年通過對氣體放電現(xiàn)象以及陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，在此之前，1888 年，H.Hertz 發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)，，但是對其產(chǎn)生機(jī)制還不清楚，直到電子發(fā)現(xiàn)后，才知道這是光照后大量電子從金屬表面逸出的一種現(xiàn)象。同年，Righi 把金屬片打磨光滑，并在其前放置一個金屬網(wǎng)，當(dāng)紫外光照射時，發(fā)現(xiàn)檢流計中出現(xiàn)了電流�？茖W(xué)家們在 1912 年又用天然的氫化鈉和氫化鉀進(jìn)行實驗研究，并在此基礎(chǔ)上制備了[K]-KH-K 和[K]-K2O-K；1922 年，Geitel通過實驗知道了當(dāng)金屬表面吸附有堿金屬時，存在光電發(fā)射現(xiàn)象；1924 年，Kingdon 通過把鎢絲先在 10-2torr 的氧氣中加熱氧化，然后再用銫處理的方法，降低了逸出功，使得其光電發(fā)射增加；1929 年，Koller 制備出了銀氧銫(Ag-O-Cs)

MOCVD生長裝置
【學(xué)位授予單位】：中國計量大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O462;O611.2

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本文編號：2687728