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大梯度指数掺杂透射式GaAs光电阴极响应特性的理论分析

蔡志鹏 杨文正 唐伟东 侯洵

大梯度指数掺杂透射式GaAs光电阴极响应特性的理论分析

蔡志鹏, 杨文正, 唐伟东, 侯洵
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-02-28
  • 修回日期:  2012-03-06
  • 刊出日期:  2012-09-05

大梯度指数掺杂透射式GaAs光电阴极响应特性的理论分析

  • 1. 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安 710119;
  • 2. 中国科学院超快诊断技术重点实验室, 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710119
    基金项目: 

    中国科学院知识创新工程重要方向项目(批准号: KGCX2-YW-399+10)和中国科学院西部之光计划资助的课题.

摘要: 讨论了一种具有超快时间响应特性的新光电阴极, 即大梯度指数掺杂透射式GaAs 负电子亲和势 (NEA) 光电阴极, 模拟了它的量子效率、时间分辨和空间分辨能力等特性. 理论分析结果表明, 由于大梯度指数掺杂设计方式, 在吸收层内形成较大的内建电场, 因此光生电子在GaAsNEA阴极内的渡越时间大大缩短, 当GaAs吸收层厚度~0.9 m时, 其响应时间达到~ 10 ps, 说明这种新NEA阴极具有远优于传统均匀掺杂NEA阴极的超快响应特性. 同时在整个光谱响应范围内, 量子效率达到约10%-20%, 空间分辨力显著高于以往的计算结果. 分析结果表明,在保证较高的量子效率条件下, 这种新阴极能够突破常规GaAsNEA阴极的时间分辨率极限, 提高GaAsNEA阴极本身的分辨力, 有望用于超快摄影、电子加速器和自由电子激光器的电子源等领域, 进一步扩展NEA光电阴极的应用范围.

English Abstract

参考文献 (13)

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