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GaAs光电阴极在不同强度光照下的稳定性.pdf
第56卷第lO期2007年10月 物理学报 V01．56，No 1000-3290／2007156(10)／6109．05ACTAPHYSICASINlCA Chin Soc． @2007Phys GaAs光电阴极在不同强度光照下的稳定性’ 邹继军¨2’ 常本康”+ 杨智” 高频” 乔建良n 曾一平3 1)(南京理工人学电子工程与光电技术学院，南京210094) 2)(东华理下大学电子工程系，抚州3441300) 3)(中国科学院半导体研究所，北京l000盼1 (2007年3月12订收到；2007年3月22同收到修改稿) 利用多信息量测试系统分别测试了反射式GaAs光电阴极激活后在0(无光照)，33和100IX白光照射情况下阴 极的光电流衰减变化曲线，计算得到其寿命分别为320，160和75min，嘲极稳定性随光照强度的增加而降低，测试 响更太还测试了阴极在33k光照下量子效率曲线随时问的衰减，发现阴极低能光子的量子效率下降速度更快， 导致量子效率睹线形状不断发生变化基于修正后的反射式阴极量子效率公式对这种变化进行了理论分析，发现 与光电子的谷间散射和阴极衰减过程中表面势皂形状的变化有关 关键词：GthSts光电阴极，稳定性，量子效率，表面势垒 PACC：7960，7280E，7360L，7320A 1．引 言 则研究了III—VNEA阴极衰减过程中量子效率和电 子能谱的变化，发现阴极激活后表面沉积过量的cs 具有高量子效率的负电子亲和势(NEA)GaAs 光电阴极在微光夜视技术领域得到了广泛的应用， 可以提高阴极的稳定性，而阴极的衰减则与仉在表 至今仍是高性能微光像增强器主要采用的阴极”+21， 面的吸附及其导致的激活层化学变化有关u3。…． 近年来随着自旋电子学和电子柬平面曝光技术”。的 尽管GaAs光电阴极的稳定性已经得到r广泛 发展，对真空电子源提出了越来越高的要求，而 的研究，然而关于光照强度和光电流对GaAs阴极稳 GaAs光电阴极由于具有发射电子自旋极化率高、能 定性的影响及其量子效率随时问的衰减变化规律却 量与角度分布集中以及发射电流密度大的特点，是 很少有报道。光照及光照作用下的光电流是影响激 一种性能优良的电子源，从而再次成为人们研究的 活系统中阴极寿命的重要因素之一，而量子效率曲 热点”“1．然而，在实际应用过程中，GaAs光电阴极线随时间的变化则揭示了阴极衰减的具体过程．为 却面临着一个主要的技术难题——稳定性不是很 了探索阴极在上述条件下的稳定性机理，本文进行 好，该难题几十年来一直吸引着人们研究的兴 了反射式GaAs光电阴极的激活实验，利用多信息量 趣”_1“．Durek等人I…研究了水蒸汽对GaAs阴极稳测试系统u”测试了刚激活后的阴极在不同光照强 定性的影响，并定量的分析了阴极寿命与水蒸气压 度下的光电流变化曲线及阴极衰减过程中的量子效 之问的关系，发现随着真空度的降低，阴极寿命会显 率曲线，并从表面模型和能带结构等角度对这些实 著减小．徐江涛”…则比较了不同残余气体分压下阴 验进行了分析． 极的稳定性，并得出对阴极稳定性影响最严重的是 CO，CO：，HzO和H：．阴极所加偏压对GaAs光电阴 2．实 验 极的稳定性也有影响…1，而在用俄歇电子能谱 GaAs光
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