光学与光子学丛书 GaAs光电阴极
作者：常本康 著
出版时间：2012年版
丛编项： 光学与光子学丛书
内容简介
《GaAs光电阴极》是著者承担国家科研项目的总结， 是论述GaAs 光电阴极的专著. 全书共分8 章， 介绍了三代微光像增强器、GaAs 和GaAlAs 材料及光电阴极的发展概况; 研究了GaAs 光电阴极的光电发射与光谱响应理论、多信息量测控与评估系统、激活工艺及其优化; 提出了变掺杂GaAs 光电阴极的物理概念， 探索了反射式和透射式变掺杂GaAs 光电阴极理论， 在三代微光像增强器中进行了实践; 最后针对新一代微光像增强器研究， 对GaAs 光电阴极进行了回顾与展望.
目录
第1章 绪论
1.1 三代微光像增强器简介
1.1.1 三代微光像增强器的基本原理
1.1.2 GaAlAs/GaAs 光电阴极
1.1.3微通道板(MCP)
1.1.4 积分灵敏度
1.1.5分辨力、MTF
1.1.6 信噪比
1.2 三代微光像增强器的应用领域及国内外发展现状
1.2.1 三代微光像增强器的应用领域
1.2.2 三代微光像增强器的国内外发展现状
1.3 GaAs 光电阴极的发展概况
1.3.1 GaAs 光电阴极的发现及特点
1.3.2 GaAs 光电阴极的制备
1.4 GaAs 光电阴极的国内外研究现状
1.4.1 GaAs 光电阴极的材料特性
1.4.2 GaAs 光电阴极激活工艺的研究
1.4.3 GaAs 光电阴极的稳定性研究
1.4.4 GaAs 光电阴极表面模型的研究
1.5 国内外GaAs光电阴极的性能现状
1.5.1国外GaAs光电阴极的技术水平现状
1.5.2国内GaAs光电阴极的技术水平现状
第2章 GaAs和GaAlAs光电阴极材料
2.1 GaAs 材料的性质
2.1.1 GaAs 的物理和热学性质
2.1.2 GaAs 的电阻率和载流子浓度
2.1.3 GaAs 中载流子离化率
2.1.4 GaAs 中电子的迁移率、扩散和寿命
2.1.5 GaAs 中空穴的迁移率、扩散和寿命
2.1.6 GaAs 的能带间隙
2.1.7 GaAs 的光学函数
2.1.8 GaAs 的红外吸收
2.1.9 GaAs 的光致发光谱
2.1.10 GaAs 中缺陷和缺陷的红外映像图
2.1.11 GaAs 的表面结构和氧化
2.1.12 GaAs 的腐蚀速率
2.1.13 GaAs 的界面和接触
2.2 GaAlAs 材料的一般性能
2.2.1 GaAlAs 中的缺陷能级
2.2.2 GaAlAs中的DX缺陷中心
2.2.3 GaAlAs 的光致发光谱
2.2.4 GaAlAs 的电子迁移率
2.2.5 LPE GaAlAs 中的载流子浓度
2.2.6 MOCVD GaAlAs 的载流子浓度
2.2.7 MBE GaAlAs 的载流子浓度
2.2.8 反应离子和反应离子束对GaAlAs的腐蚀速度
2.2.9 LPE GaAlAs 的光学函数
第3章 GaAs光电阴极的光电发射与光谱响应理论
3.1 GaAs 光电阴极光电发射过程
3.1.1 光电子激发
3.1.2 光电子往阴极表面的输运
3.1.3 光电子隧穿表面势垒
3.2 GaAs 光电阴极电子能量分布
3.2.1 透射式光电阴极电子能量分布
3.2.2 反射式光电阴极电子能量分布
3.3 GaAs 光电阴极量子效率公式的推导
3.3.1 反射式GaAs光电阴极
3.3.2 背面光照下的透射式GaAs光电阴极
3.3.3 正面光照下的透射式GaAs光电阴极
3.3.4 考虑Γ、L能谷及热电子发射的量子效率公式
3.3.5 考虑前表面复合速率的量子效率公式推导
3.4 GaAs 光电阴极性能参量对量子效率的影响
3.4.1 电子表面逸出几率
3.4.2 电子扩散长度
3.4.3 光电阴极厚度
3.4.4 前表面复合速率
3.4.5 后界面复合速率
3.4.6 吸收系数
3.5 GaAs 光电阴极性能参量的评估
3.5.1P、LD、Sfv和Sv值的确定
3.5.2 积分灵敏度的计算
第4章 GaAs光电阴极多信息量测控与评估系统
4.1 GaAs 光电阴极多信息量测控与评估系统的设计
4.1.1 Cs 源电流的原位监测和记录
4.1.2 O 源电流的原位监测和记录
4.1.3 超高真空系统真空度的原位监测和记录
4.1.4 光电阴极光电流的原位监测和记录
4.1.5 光电阴极光谱响应的原位监测和记录
4.2 超高真空激活系统
4.2.1 超高真空激活系统的结构和性能
4.2.2 超高真空的获取
4.2.3 超高真空系统与国外的差距
4.3 多信息量在线监控系统的构建
4.4 光谱响应测试仪
4.4.1 光谱响应测试原理
4.4.2 光谱响应测试仪的硬件结构
4.4.3 光谱响应测试仪的软件编制
4.4.4 光谱响应测试方式
4.5 在线量子效率测试与自动激活系统
4.5.1 系统结构
4.5.2 系统硬件设计
4.5.3 自动激活策略
4.5.4 软件设计
4.5.5 实验与结果
4.6 GaAs 光电阴极表面分析系统
4.6.1 X 射线光电子能谱仪
4.6.2 紫外光电子能谱仪
4.6.3 变角XPS表面分析技术
4.7 超高真空的残气分析系统
4.7.1 四极质谱仪原理与结构
4.7.2 HAL201 残余气体分析仪软件
4.7.3 超高真空的残气分析
4.8 研制的GaAs光电阴极多信息量测试与评估系统
第5章 反射式GaAs光电阴极的激活工艺及其优化研究
5.1反射式GaAs光电阴极激活工艺概述
5.2 Cs 源、O 源的除气工艺
5.3 GaAs 表面的净化工艺研究
5.3.1 化学清洗工艺
5.3.2 加热净化工艺的优化设计
5.3.3 GaAs(100) 面净化后的表面模型
5.3.4 阴极表面净化与XPS分析试验
5.4 GaAs光电阴极Cs-O激活机理
5.4.1 [GaAs(Zn):Cs]:O-Cs 光电发射模型
5.4.2 在Cs-O激活中掺Zn的富砷(2×4)GaAs(100) 表面的演变
5.4.3 基于[GaAs(Zn):Cs]:O-Cs模型的计算
5.5 GaAs 光电阴极激活过程中多信息量监控
5.6 GaAs光电阴极的Cs、O激活工艺及其优化研究
5.6.1首次进Cs量对光电阴极的影响
5.6.2 Cs/O 流量比对光电阴极激活结果的影响
5.6.3 不同激活方式比较
5.6.4 高低温两步激活工艺研究
5.6.5 高低温激活过程中光电子的逸出
5.6.6 GaAs 光电阴极表面势垒的评估
5.6.7 Cs、O激活工艺的优化措施
5.7 GaAs 光电阴极的稳定性研究
5.7.1 光照强度与光电流对光电阴极稳定性的影响
5.7.2 Cs 气氛下光电阴极的稳定性
5.7.3 重新铯化后光电阴极的稳定性
5.7.4 光电阴极光电流衰减时量子效率曲线的变化
5.7.5 重新铯化后光电阴极量子效率曲线的变化
第6章 反射式变掺杂GaAs光电阴极材料与量子效率理论研究
6.1 反射式变掺杂GaAs光电阴极能带结构理论研究
6.1.1 梯度掺杂GaAs光电阴极的能带结构
6.1.2 指数掺杂GaAs光电阴极的能带结构
6.1.3 指数掺杂GaAs光电阴极的电子扩散漂移长度
6.2 反射式变掺杂GaAs光电阴极量子效率理论研究
6.2.1 指数掺杂光电阴极量子效率公式
6.2.2 指数掺杂光电阴极灵敏度与量子效率理论仿真
6.2.3 梯度掺杂GaAs光电阴极量子效率模型研究
6.3 变掺杂GaAs光电阴极材料的外延生长
6.3.1 GaAs 光电阴极材料的生长方法
6.3.2 变掺杂光电阴极材料MBE外延生长技术研究
6.3.3 MBE 外延变掺杂光电阴极材料测试评价研究
6.4 反射式变掺杂GaAs光电阴极掺杂结构的设计与制备工艺研究
6.4.1 变掺杂GaAs光电阴极材料的设计和制备
6.4.2 变掺杂GaAs光电阴极的激活实验
6.4.3 变掺杂GaAs光电阴极的激活结果
6.4.4 高性能反射式变掺杂GaAs光电阴极研究
6.5 反射式变掺杂GaAs光电阴极的评价方法
6.5.1 激活时Cs在GaAs光电阴极表面的吸附效率评估
6.5.2 变掺杂GaAs光电阴极的结构性能评估
6.5.3 不同变掺杂GaAs光电阴极的结构性能对比
6.6 反射式模拟透射式变掺杂GaAs光电阴极设计与实验
6.6.1 MBE生长的反射式模拟透射式变掺杂GaAs光电阴极设计与实验
6.6.2 MOCVD生长的反射式模拟透射式变掺杂GaAs光电阴极设计与实验
第7章 透射式变掺杂GaAs光电阴极理论与实践
7.1 透射式变掺杂GaAs光电阴极能带结构与材料设计
7.1.1 均匀掺杂和指数掺杂GaAs光电阴极能带结构比较
7.1.2 透射式变掺杂GaAs光电阴极结构设计与制备
7.2 透射式变掺杂GaAs光电阴极材料与组件的性能测试
7.2.1 透射式变掺杂GaAs光电阴极材料的SEM测试
7.2.2 透射式变掺杂GaAs光电阴极材料的ECV测试
7.2.3 透射式变掺杂GaAs光电阴极材料的HRXRD测试
7.2.4 透射式变掺杂GaAs光电阴极组件的HRXRD测试
7.3 透射式GaAs光电阴极组件的光学性质与结构模拟
7.3.1 透射式GaAs光电阴极组件光学性能测试
7.3.2 透射式GaAs光电阴极组件结构模拟理论模型
7.3.3 透射式GaAs光电阴极组件光学性能拟合
7.3.4 分光光度计测试误差对光学性能的影响
7.4 透射式变掺杂GaAs光电阴极激活
7.4.1 MBE生长的透射式变掺杂GaAs光电阴极激活
7.4.2 MOCVD生长的透射式变掺杂GaAs光电阴极激活
7.4.3 透射式变掺杂GaAs光电阴极光谱响应的研究
7.4.4 MBE与MOCVD生长的透射式变掺杂GaAs光电阴极材料与组件的比较
7.5 阴极组件光学性能对微光像增强器光谱响应的影响
7.5.1 透射式GaAs光电阴极光谱响应曲线拟合与结构设计
7.5.2 光电阴极组件光学性能对微光像增强器光谱响应的影响
7.5.3 国内外微光像增强器GaAs光电阴极光谱响应特性比较
7.6 阴极组件工艺对GaAs光电阴极材料性能的影响
7.6.1 反射式和透射式光电阴极的联系和区别
7.6.2 光电阴极组件工艺对GaAs光电阴极材料性能的影响
7.7 变掺杂GaAs光电阴极分辨力特性研究
7.7.1 均匀掺杂和变掺杂GaAs光电阴极理论模型
7.7.2 电子扩散长度、掺杂浓度与光电阴极发射层厚度对分辨力的影响
7.7.3 均匀掺杂、梯度掺杂与指数掺杂光电阴极调制传递函数的比较
7.7.4 微光像增强器的分辨力特性研究
第8章 回顾与展望
8.1 研究工作的简单回顾
8.2 研究工作中的纠结
8.3 新一代微光像增强器光电阴极的研究展望
参考文献
