GaAs光電陰極

第1章 緒論
1.1 三代微光像增強(qiáng)器簡介
1.1.1 三代微光像增強(qiáng)器的基本原理
1.1.2 GaAlAs/GaAs 光電陰極
1.1.3微通道板(MCP)
1.1.4 積分靈敏度
1.1.5分辨力、MTF
1.1.6 信噪比
1.2 三代微光像增強(qiáng)器的應(yīng)用領(lǐng)域及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 三代微光像增強(qiáng)器的應(yīng)用領(lǐng)域
1.2.2 三代微光像增強(qiáng)器的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 GaAs 光電陰極的發(fā)展概況
1.3.1 GaAs 光電陰極的發(fā)現(xiàn)及特點(diǎn)
1.3.2 GaAs 光電陰極的制備
1.4 GaAs 光電陰極的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 GaAs 光電陰極的材料特性
1.4.2 GaAs 光電陰極激活工藝的研究
1.4.3 GaAs 光電陰極的穩(wěn)定性研究
1.4.4 GaAs 光電陰極表面模型的研究
1.5 國內(nèi)外GaAs光電陰極的性能現(xiàn)狀
1.5.1國外GaAs光電陰極的技術(shù)水平現(xiàn)狀
1.5.2國內(nèi)GaAs光電陰極的技術(shù)水平現(xiàn)狀
第2章 GaAs和GaAlAs光電陰極材料
2.1 GaAs 材料的性質(zhì)
2.1.1 GaAs 的物理和熱學(xué)性質(zhì)
2.1.2 GaAs 的電阻率和載流子濃度
2.1.3 GaAs 中載流子離化率
2.1.4 GaAs 中電子的遷移率、擴(kuò)散和壽命
2.1.5 GaAs 中空穴的遷移率、擴(kuò)散和壽命
2.1.6 GaAs 的能帶間隙
2.1.7 GaAs 的光學(xué)函數(shù)
2.1.8 GaAs 的紅外吸收
2.1.9 GaAs 的光致發(fā)光譜
2.1.10 GaAs 中缺陷和缺陷的紅外映像圖
2.1.11 GaAs 的表面結(jié)構(gòu)和氧化
2.1.12 GaAs 的腐蝕速率
2.1.13 GaAs 的界面和接觸
2.2 GaAlAs 材料的一般性能
2.2.1 GaAlAs 中的缺陷能級
2.2.2 GaAlAs中的DX缺陷中心
2.2.3 GaAlAs 的光致發(fā)光譜
2.2.4 GaAlAs 的電子遷移率
2.2.5 LPE GaAlAs 中的載流子濃度
2.2.6 MOCVD GaAlAs 的載流子濃度
2.2.7 MBE GaAlAs 的載流子濃度
2.2.8 反應(yīng)離子和反應(yīng)離子束對GaAlAs的腐蝕速度
2.2.9 LPE GaAlAs 的光學(xué)函數(shù)
第3章 GaAs光電陰極的光電發(fā)射與光譜響應(yīng)理論
3.1 GaAs 光電陰極光電發(fā)射過程
3.1.1 光電子激發(fā)
3.1.2 光電子往陰極表面的輸運(yùn)
3.1.3 光電子隧穿表面勢壘
3.2 GaAs 光電陰極電子能量分布
3.2.1 透射式光電陰極電子能量分布
3.2.2 反射式光電陰極電子能量分布
3.3 GaAs 光電陰極量子效率公式的推導(dǎo)
3.3.1 反射式GaAs光電陰極
3.3.2 背面光照下的透射式GaAs光電陰極
3.3.3 正面光照下的透射式GaAs光電陰極
3.3.4 考慮Γ、L能谷及熱電子發(fā)射的量子效率公式
3.3.5 考慮前表面復(fù)合速率的量子效率公式推導(dǎo)
3.4 GaAs 光電陰極性能參量對量子效率的影響
3.4.1 電子表面逸出幾率
3.4.2 電子擴(kuò)散長度
3.4.3 光電陰極厚度
3.4.4 前表面復(fù)合速率
3.4.5 后界面復(fù)合速率
3.4.6 吸收系數(shù)
3.5 GaAs 光電陰極性能參量的評估
3.5.1P、LD、Sfv和Sv值的確定
3.5.2 積分靈敏度的計(jì)算
第4章 GaAs光電陰極多信息量測控與評估系統(tǒng)
4.1 GaAs 光電陰極多信息量測控與評估系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1.1 Cs 源電流的原位監(jiān)測和記錄
4.1.2 O 源電流的原位監(jiān)測和記錄
4.1.3 超高真空系統(tǒng)真空度的原位監(jiān)測和記錄
4.1.4 光電陰極光電流的原位監(jiān)測和記錄
4.1.5 光電陰極光譜響應(yīng)的原位監(jiān)測和記錄
4.2 超高真空激活系統(tǒng)
4.2.1 超高真空激活系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能
4.2.2 超高真空的獲取
4.2.3 超高真空系統(tǒng)與國外的差距
4.3 多信息量在線監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建
4.4 光譜響應(yīng)測試儀
4.4.1 光譜響應(yīng)測試原理
4.4.2 光譜響應(yīng)測試儀的硬件結(jié)構(gòu)
4.4.3 光譜響應(yīng)測試儀的軟件編制
4.4.4 光譜響應(yīng)測試方式
4.5 在線量子效率測試與自動(dòng)激活系統(tǒng)
4.5.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.5.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
4.5.3 自動(dòng)激活策略
4.5.4 軟件設(shè)計(jì)
4.5.5 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果
4.6 GaAs 光電陰極表面分析系統(tǒng)
4.6.1 X 射線光電子能譜儀
4.6.2 紫外光電子能譜儀
4.6.3 變角XPS表面分析技術(shù)
4.7 超高真空的殘氣分析系統(tǒng)
4.7.1 四極質(zhì)譜儀原理與結(jié)構(gòu)
4.7.2 HAL201 殘余氣體分析儀軟件
4.7.3 超高真空的殘氣分析
4.8 研制的GaAs光電陰極多信息量測試與評估系統(tǒng)
第5章 反射式GaAs光電陰極的激活工藝及其優(yōu)化研究
5.1反射式GaAs光電陰極激活工藝概述
5.2 Cs 源、O 源的除氣工藝
5.3 GaAs 表面的凈化工藝研究
5.3.1 化學(xué)清洗工藝
5.3.2 加熱凈化工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.3.3 GaAs(100) 面凈化后的表面模型
5.3.4 陰極表面凈化與XPS分析試驗(yàn)
5.4 GaAs光電陰極Cs-O激活機(jī)理
5.4.1 [GaAs(Zn):Cs]:O-Cs 光電發(fā)射模型
5.4.2 在Cs-O激活中摻Zn的富砷(2×4)GaAs(100) 表面的演變
5.4.3 基于[GaAs(Zn):Cs]:O-Cs模型的計(jì)算
5.5 GaAs 光電陰極激活過程中多信息量監(jiān)控
5.6 GaAs光電陰極的Cs、O激活工藝及其優(yōu)化研究
5.6.1首次進(jìn)Cs量對光電陰極的影響
5.6.2 Cs/O 流量比對光電陰極激活結(jié)果的影響
5.6.3 不同激活方式比較
5.6.4 高低溫兩步激活工藝研究
5.6.5 高低溫激活過程中光電子的逸出
5.6.6 GaAs 光電陰極表面勢壘的評估
5.6.7 Cs、O激活工藝的優(yōu)化措施
5.7 GaAs 光電陰極的穩(wěn)定性研究
5.7.1 光照強(qiáng)度與光電流對光電陰極穩(wěn)定性的影響
5.7.2 Cs 氣氛下光電陰極的穩(wěn)定性
5.7.3 重新銫化后光電陰極的穩(wěn)定性
5.7.4 光電陰極光電流衰減時(shí)量子效率曲線的變化
5.7.5 重新銫化后光電陰極量子效率曲線的變化
第6章 反射式變摻雜GaAs光電陰極材料與量子效率理論研究
6.1 反射式變摻雜GaAs光電陰極能帶結(jié)構(gòu)理論研究
6.1.1 梯度摻雜GaAs光電陰極的能帶結(jié)構(gòu)
6.1.2 指數(shù)摻雜GaAs光電陰極的能帶結(jié)構(gòu)
6.1.3 指數(shù)摻雜GaAs光電陰極的電子擴(kuò)散漂移長度
6.2 反射式變摻雜GaAs光電陰極量子效率理論研究
6.2.1 指數(shù)摻雜光電陰極量子效率公式
6.2.2 指數(shù)摻雜光電陰極靈敏度與量子效率理論仿真
6.2.3 梯度摻雜GaAs光電陰極量子效率模型研究
6.3 變摻雜GaAs光電陰極材料的外延生長
6.3.1 GaAs 光電陰極材料的生長方法
6.3.2 變摻雜光電陰極材料MBE外延生長技術(shù)研究
6.3.3 MBE 外延變摻雜光電陰極材料測試評價(jià)研究
6.4 反射式變摻雜GaAs光電陰極摻雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制備工藝研究
6.4.1 變摻雜GaAs光電陰極材料的設(shè)計(jì)和制備
6.4.2 變摻雜GaAs光電陰極的激活實(shí)驗(yàn)
6.4.3 變摻雜GaAs光電陰極的激活結(jié)果
6.4.4 高性能反射式變摻雜GaAs光電陰極研究
6.5 反射式變摻雜GaAs光電陰極的評價(jià)方法
6.5.1 激活時(shí)Cs在GaAs光電陰極表面的吸附效率評估
6.5.2 變摻雜GaAs光電陰極的結(jié)構(gòu)性能評估
6.5.3 不同變摻雜GaAs光電陰極的結(jié)構(gòu)性能對比
6.6 反射式模擬透射式變摻雜GaAs光電陰極設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)
6.6.1 MBE生長的反射式模擬透射式變摻雜GaAs光電陰極設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)
6.6.2 MOCVD生長的反射式模擬透射式變摻雜GaAs光電陰極設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)
第7章 透射式變摻雜GaAs光電陰極理論與實(shí)踐
7.1 透射式變摻雜GaAs光電陰極能帶結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計(jì)
7.1.1 均勻摻雜和指數(shù)摻雜GaAs光電陰極能帶結(jié)構(gòu)比較
7.1.2 透射式變摻雜GaAs光電陰極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制備
7.2 透射式變摻雜GaAs光電陰極材料與組件的性能測試
7.2.1 透射式變摻雜GaAs光電陰極材料的SEM測試
7.2.2 透射式變摻雜GaAs光電陰極材料的ECV測試
7.2.3 透射式變摻雜GaAs光電陰極材料的HRXRD測試
7.2.4 透射式變摻雜GaAs光電陰極組件的HRXRD測試
7.3 透射式GaAs光電陰極組件的光學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)模擬
7.3.1 透射式GaAs光電陰極組件光學(xué)性能測試
7.3.2 透射式GaAs光電陰極組件結(jié)構(gòu)模擬理論模型
7.3.3 透射式GaAs光電陰極組件光學(xué)性能擬合
7.3.4 分光光度計(jì)測試誤差對光學(xué)性能的影響
7.4 透射式變摻雜GaAs光電陰極激活
7.4.1 MBE生長的透射式變摻雜GaAs光電陰極激活
7.4.2 MOCVD生長的透射式變摻雜GaAs光電陰極激活
7.4.3 透射式變摻雜GaAs光電陰極光譜響應(yīng)的研究
7.4.4 MBE與MOCVD生長的透射式變摻雜GaAs光電陰極材料與組件的比較
7.5 陰極組件光學(xué)性能對微光像增強(qiáng)器光譜響應(yīng)的影響
7.5.1 透射式GaAs光電陰極光譜響應(yīng)曲線擬合與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
7.5.2 光電陰極組件光學(xué)性能對微光像增強(qiáng)器光譜響應(yīng)的影響
7.5.3 國內(nèi)外微光像增強(qiáng)器GaAs光電陰極光譜響應(yīng)特性比較
7.6 陰極組件工藝對GaAs光電陰極材料性能的影響
7.6.1 反射式和透射式光電陰極的聯(lián)系和區(qū)別
7.6.2 光電陰極組件工藝對GaAs光電陰極材料性能的影響
7.7 變摻雜GaAs光電陰極分辨力特性研究
7.7.1 均勻摻雜和變摻雜GaAs光電陰極理論模型
7.7.2 電子擴(kuò)散長度、摻雜濃度與光電陰極發(fā)射層厚度對分辨力的影響
7.7.3 均勻摻雜、梯度摻雜與指數(shù)摻雜光電陰極調(diào)制傳遞函數(shù)的比較
7.7.4 微光像增強(qiáng)器的分辨力特性研究
第8章 回顧與展望
8.1 研究工作的簡單回顧
8.2 研究工作中的糾結(jié)
8.3 新一代微光像增強(qiáng)器光電陰極的研究展望
參考文獻(xiàn)