1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院，江苏南京20094
2 微光夜视技术重点实验室，陕西西安710065
为了提高InGaAs光电阴极的光电发射性能，探究新型激活工艺，采用Cs/NF3和Cs/O两种激活方式对InGaAs样品进行激活实验。对同一结构的InGaAs阴极样品，分别进行了激活实验、衰减实验、光谱响应测试和表面成分分析，分别从白光光电流、衰减稳定性、光谱响应和表面成分等角度测试并分析了不同激活工艺下阴极的性能参数。通过对比Cs/NF3和Cs/O两种激活方式的实验结果可知：Cs/NF3激活后的InGaAs光电阴极在白光光电流、截止波长和光谱响应方面明显优于Cs/O激活后的样品，光谱响应的增强效果在近红外波段尤为明显，在1 064 nm处Cs/NF3激活后阴极光谱响应是Cs/O激活后的4.7倍；然而，与GaAs光电阴极Cs/NF3激活能够获得更高的阴极稳定性这一现象不同，Cs/O激活的InGaAs光电阴极的稳定性明显优于Cs/NF3激活，Cs/NF3激活在截止波长和光谱响应方面的优势在连续光照衰减后消失。
InGaAs光电阴极 Cs/NF3激活 Cs/O激活 稳定性 光谱响应 InGaAs photocathode Cs/NF3 activation Cs/O activation stability spectral response
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
2 微光夜视技术重点实验室, 陕西 西安 710065
为了探索InGaAs光电阴极高温净化工艺的最佳加热温度点,利用超高真空光电阴极制备与表征互联装置开展了不同加热温度点下的高温净化实验和表面铯/氧(Cs/O)激活实验。通过扫描聚焦X射线光电子能谱对化学清洗后、高温净化后以及表面激活后的InGaAs样品表面进行原位分析,检测不同温度点下表面杂质的脱附程度和化学元素组成变化。结果表明,样品表面的碳污染物和氧化物在625 ℃时都被完全去除,获得原子级清洁表面,但此时In元素会出现挥发现象,导致材料表面In含量降低,会使InGaAs材料的红外响应特性不明显,因此600 ℃被认为是最佳加热温度。结合原位紫外光电子能谱发现二次电子截止边随着温度的升高不断向高结合能的位置偏移,这表明高温净化能有效降低表面功函数值,而Cs/O激活能进一步降低表面功函数值,获得负电子亲和势,提高InGaAs光电阴极的近红外光电发射性能。
材料 InGaAs光电阴极 光电子能谱 高温净化 铯/氧激活
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
2 微光夜视技术重点实验室, 陕西 西安 710065
3 上海航天技术研究院808所, 上海 201109
为了获得清洁度更高的InGaAs材料表面,利用氢氟酸溶液、盐酸与水的混合溶液、盐酸与异丙醇的混合溶液,研究了化学清洗方法对材料表面碳污染物和氧化物的去除效果,并在此基础上提出了一种与紫外臭氧清洗相结合的方法。利用扫描聚焦X射线光电子能谱技术,对不同方法清洗后的InGaAs样品表面进行分析,基于样品表面产生的二次电子图像,对表面进行了微区特征分析,精准检测了表面化学成分和表面被腐蚀程度。分析发现,基于氢氟酸溶液的刻蚀会严重腐蚀样品表面,破坏表面结构和成分,而结合了紫外臭氧清洗的基于盐酸和异丙醇混合溶液的刻蚀对样品表面具有更好的清洁效果,能够更好地去除表面的碳污染物和氧化物。
材料 InGaAs材料 扫描聚焦X射线 表面污染 化学清洗
