AlxGa1-xAs陰極材料光電特性的第一性原理研究.pdf

1、微光夜視技術(shù)致力于探索夜間和其它低光照度時目標(biāo)圖像信息的獲取、轉(zhuǎn)換、增強(qiáng)、記錄和顯示，使人眼視覺在時域、空間和頻域上能夠有效擴(kuò)展，已實用于夜間偵查、瞄準(zhǔn)、車輛駕駛、光電火控和其它戰(zhàn)場作業(yè)等。微光像增強(qiáng)器是微光夜視儀的核心，而光電陰極又是微光像增強(qiáng)器的關(guān)鍵器件，因此光電陰極材料具有較高的研究價值。負(fù)電子親和勢AlxGa1-xAs光電陰極在海洋探測、海洋通信方面有著重要的應(yīng)用前景，然而，對AlxGa1-xAs陰極材料性質(zhì)的研究并不完善，還需

2、要進(jìn)一步研究和探索。本文重點借助第一性原理計算方法，從原子結(jié)構(gòu)層次上研究AlxGa1-xAs陰極材料的電學(xué)性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)，為AlxGa1-xAs光電陰極的實驗研究提供參考。研究的主要內(nèi)容包括：
　　1、研究了理想Al0.5Ga0.5As體材料的電學(xué)性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)。計算分析了其能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度、吸收譜、反射譜等性質(zhì)。將微觀電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性聯(lián)系起來，是分析晶體能帶結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的主要依據(jù)，也是研究新型半導(dǎo)體材料的重要手段。
　

3、　2、研究了Zn摻雜、Al組分對AlxGa1-xAs陰極材料光電性質(zhì)的影響。由于陰極材料后期的激活工藝需要在P型表面上進(jìn)行，因此提出利用Zn原子摻雜方式實現(xiàn)表面的P型摻雜，并討論了Zn原子摻雜在不同位置時整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的變化，指出更適合制備成P型表面的模型。同時，討論不同Al組分條件下，AlxGa1-xAs陰極材料的形成能、穩(wěn)定性、能帶結(jié)構(gòu)等，為陰極材料的實用化提供參考和借鑒。
　　3、研究了AlxGa1-xAs陰極材料激活工藝中

4、第一階段Cs吸附過程。采用對比分析的研究方法，將GaN（0001）表面和Al0.25Ga0.75N（0001）表面作為對比表面，研究了Cs在Al0.5Ga0.5As(001)β2(2×4)表面、GaN（0001）表面以及Al0.25Ga0.75N（0001）表面的相互作用，模擬了“yo-yo”過程，計算和討論了Cs原子吸附在三個表面時的吸附能、功函數(shù)、表面偶極矩等參數(shù)，并結(jié)合理論實驗，利用課題組自行設(shè)計的多信息測量系統(tǒng)測量了在Cs吸附過