半导体光电阴极

第1章 半导体光电阴极基础 1

1.1 GaAs晶体结构 1

1.2 半导体能带 7

1.3 功函数与电子亲和势 18

1.4 半导体光吸收 22

1.5 GaAs光电阴极中的载流子输运过程 28

1.6 电子－声子散射 36

1.7 半导体异质结 40

1.8 超晶格与量子阱基础 44

参考文献 53

第2章 GaAs半导体表面重构与表面态 55

2.1 GaAs表面重构 55

2.2 GaAs半导体表面态 62

参考文献 85

第3章 GaAs半导体光电阴极 89

3.1 GaAs光电阴极基片的结构与制备 89

3.2 GaAs光电阴极表面激活层 94

3.3 GaAs光电阴极表面NEA模型 104

3.4 GaAs半导体光电阴极原理 112

3.5 GaAs半导体光电阴极性能 123

参考文献 138

第4章 Si-NEA光电阴极 145

4.1 Si（100）（2×1）－NEA光电阴极 145

4.2 无定形Si-NEA光电阴极 149

参考文献 155

第5章 1.06μm近红外光电阴极 157

5.1 发展1.06μm波长光电阴极的意义 157

5.2 GaAs-NEA光电阴极光谱近红外扩展的基本原理 158

5.3 1.06μm光电阴极的早期发展 158

5.4 透射式InGaAsl.06μm近红外光电阴极 160

5.5 GaAs-NEA光电阴极光谱红外扩展的限制 163

参考文献 167

第6章 转移电子光电阴极 169

6.1 TE光电阴极的发展 169

6.2 TE光电阴极的早期工作 171

6.3 TE光电阴极的技术改进 179

6.4 TE光电阴极的典型性能 185

6.5 其他TE光电阴极方案 188

6.6 TE光电阴极的应用 192

参考文献 196

第7章 3族N化物紫外光电阴极 198

7.1 未来的高效率紫外光电阴极 198

7.2 3族N化物的一般物理特点 200

7.3 3族N化物的NEA特性 201

7.4 3族N化物紫外光电阴极的设计与实施方案 206

7.5 微通道板－GaN光电阴极 210

7.6 无Cs激活GaN紫外光电阴极 211

参考文献 216

第8章 金刚石紫外光电阴极 219

8.1 金刚石的一般特点与参量 219

8.2 金刚石单晶的NEA表面 221

8.3 多晶金刚石薄膜的NEA模型 224

8.4 化学气相沉积多晶金刚石NEA光电阴极 225

8.5 以微通道板为衬底的金刚石紫外光电阴极 230

8.6 透射式金刚石NEA光电阴极 232

8.7 金刚石透射式场助光电阴极 234

参考文献 236

第9章 Si锥场发射光电阴极 238

9.1 Si锥场发射光电阴极原理 238

9.2 Si锥场发射光电阴极典型制作工艺 244

9.3 Si锥场发射光电阴极性能 246

9.4 Si锥场发射光电阴极应用实例 251

参考文献 262

第10章 碳纳米管光电阴极 264

10.1 碳纳米管结构及其电学光学特性 264

10.2 组合式碳纳米管光电阴极 271

10.3 直接转换式碳纳米管光电阴极 285

参考文献 291

第11章 超晶格与量子阱光电阴极 294

11.1 早期的量子阱和超晶格光电阴极研究 295

11.2 高亮度超晶格光电阴极 296

11.3 红外量子阱光电阴极方案 302

11.4 可用于条纹管的量子阱光电阴极展望 305

11.5 超晶格作为光电阴极的光吸收层 306

参考文献 307

第12章 半导体电子自旋极化光电阴极 309

12.1 发展电子自旋极化光电阴极的意义 309

12.2 大块GaAs电子自旋极化光电阴极 309

12.3 应变层GaAs自旋极化光电阴极 311

12.4 超晶格自旋极化光电阴极 314

12.5 应变超晶格自旋极化光电阴极 315

12.6 应变补偿超晶格自旋极化光电阴极 319

12.7 带有分布式布拉格反射器的超晶格自旋极化光电阴极 320

12.8 自旋极化的弛豫 322

12.9 表面电荷限制效应 323

参考文献 325

第13章 作为高亮度电子源的半导体光电阴极应用 328

13.1 作为电子加速器的高亮度电子源 328

13.2 电子束光刻用的电子源 331

13.3 高亮度GaAs NEA光电阴极的电子显微镜应用 339

参考文献 341