[發明專利]峰值響應在532 nm敏感的反射式GaAlAs光電陰極及其制備方法

有效

• 申請號: 201210094925.8
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102610472A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 常本康;陳鑫龍;張益軍;趙靜;金睦淳;錢蕓生
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01J29/04
• 分類號: H01J29/04;H01J9/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種峰值響應在532?nm敏感的反射式GaAlAs光電陰極，其特征在于：該陰極自下而上依此由GaAs襯底（1）、Ga_1-x1Al_x1As緩沖層（2）、Ga_1-x2Al_x2As摻雜濃度漸變發射層（3）以及Cs/O激活層（4）疊加而成。

2.根據權利要求書1所述的峰值響應在532?nm敏感的反射式GaAlAs光電陰極，其特征在于：所述Ga_1-x1Al_x1As緩沖層（2）的Al組分為x1，滿足0.75≤x1≤0.90；所述Ga_1-x1Al_x1As緩沖層（2）的總厚度在20~2000?nm之間；采用均勻摻雜方式，摻雜原子為Zn或Be，摻雜濃度均為1.0×10¹⁹?cm^-3。

3.根據權利要求書1所述的峰值響應在532?nm敏感的反射式GaAlAs光電陰極，其特征在于：所述Ga_1-x2Al_x2As摻雜濃度漸變發射層（3）的Al組分為x2，滿足0.60≤x2≤0.68；所述Ga_1-x2Al_x2As摻雜濃度漸變發射層（3）由n個p型Ga_1-xAl_xAs外延材料構成的單元層組成，n≥2，每個單元層厚度在40~1000?nm之間，Ga_1-x2Al_x2As摻雜濃度漸變發射層（3）的總厚度在100~3000?nm之間；所述n個單元的摻雜原子為Zn或Be，由下向上各單元層的摻雜濃度由內表面到外表面滿足：1.0×10¹⁹?cm^-3?≥?N₁?>?N₂?>?……?>?N_n?≥?1.0×10¹⁸?cm^-3，N為單元層的摻雜濃度。

4.根據權利要求書1所述的峰值響應在532?nm敏感的反射式GaAlAs光電陰極，其特征在于：所述Cs/O激活層（4）通過超高真空激活工藝緊密吸附在p型Ga_1-x2Al_x2As摻雜濃度漸變發射層（3）的表面上。

5.一種峰值響應在532?nm敏感的反射式GaAlAs光電陰極制備方法，其特征在于步驟如下：

（1）在拋光的GaAs襯底表面，通過半導體材料的外延生長工藝生長p型Ga_1-x1Al_x1As緩沖層；

（2）再通過相同的外延生長工藝以及半導體材料變摻雜技術，在Ga_1-x1Al_x1As緩沖層外延生長p型Ga_1-x2Al_x2As摻雜濃度漸變發射層；

（3）Ga_1-x2Al_x2As發射層上外延生長厚度不大于100nm的p型GaAs保護層（5）；

（4）經過化學腐蝕去掉GaAlAs光電陰極組件的GaAs保護層（5），再送入超高真空系統中進行加熱凈化，使p型Ga_1-x2Al_x2As摻雜濃度漸變發射層獲得原子級潔凈表面；

（5）通過超高真空激活工藝使p型Ga_1-x2Al_x2As摻雜濃度漸變發射層表面吸附Cs/O激活層。