透射式變摻雜GaAs光電陰極及其在微光像增強(qiáng)器中應(yīng)用研究.pdf

1、為了提高我國(guó)三代微光像增強(qiáng)器的技術(shù)水平，本文圍繞透射式變摻雜GaAs光電陰極材料及組件的制備及評(píng)價(jià)、組件光學(xué)性能、自動(dòng)激活技術(shù)、透射式光譜響應(yīng)理論以及透射式變摻雜GaAs光電陰極應(yīng)用等方面開(kāi)展了系統(tǒng)研究。
　　 采用MBE和MOCVD生長(zhǎng)了八種不同摻雜結(jié)構(gòu)的透射式變摻雜GaAs光電陰極材料，對(duì)光電陰極材料進(jìn)行了電化學(xué)C-V測(cè)試，說(shuō)明了光電陰極材料實(shí)現(xiàn)指數(shù)摻雜、梯度摻雜、變組分等不同結(jié)構(gòu)的可行性。對(duì)陰極材料和組件進(jìn)行了X射線衍射測(cè)

2、試，建立了GaAlAs/GaAs光電陰極X射線相對(duì)衍射強(qiáng)度與靈敏度之間的關(guān)系，提出了用X射線相對(duì)衍射強(qiáng)度評(píng)價(jià)GaAlAs/GaAs光電陰極晶體結(jié)構(gòu)的完整性。
　　 建立了透射式陰極組件薄膜光學(xué)矩陣?yán)碚撃Ｐ?，分析了透射式GaAs光電陰極組件反射率和透射率曲線與膜層幾何厚度的關(guān)系。利用分光光度計(jì)測(cè)試了透射式指數(shù)摻雜陰極組件樣品的反射率和透射率曲線，通過(guò)編寫(xiě)的光學(xué)性能測(cè)試軟件很好地?cái)M合了反射率和透射率曲線，獲得了陰極組件中各膜層厚度。

3、
　　 通過(guò)重新設(shè)計(jì)微弱信號(hào)檢測(cè)模塊，采用程控銫源和氧源電流源，以及優(yōu)化激活工藝流程，成功研制了透射式變摻雜GaAs光電陰極自動(dòng)激活系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了變摻雜GaAs光電陰極的自動(dòng)激活，避免了人工激活誤操作的影響，大大提高了光電陰極的激活效率和工藝重復(fù)性，從而為高性能透射式變摻雜GaAs光電陰極的量產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　 通過(guò)求解一維連續(xù)性方程，從短波截止、光學(xué)性能兩方面修正了透射式GaAs光電陰極量子效率公式，利用該公式很

4、好地?cái)M合了國(guó)內(nèi)外透射式GaAs光電陰極量子效率曲線，獲得了相關(guān)陰極性能參量。國(guó)內(nèi)外GaAs光電陰極性能參量對(duì)比表明，國(guó)內(nèi)變摻雜GaAs光電陰極的電子擴(kuò)散長(zhǎng)度和表面電子逸出幾率已經(jīng)接近甚至超過(guò)國(guó)外水平，但后界面復(fù)合速率仍比國(guó)外陰極大，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)陰極的短波響應(yīng)尚不及國(guó)外陰極。
　　 對(duì)采用透射式變摻雜GaAs光電陰極的12只微光像增強(qiáng)器的靈敏度、分辨力、等效背景照度和亮度增益等參數(shù)分別進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試得到平均靈敏度為1947μA/lm