搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

负电子亲和势GaN真空面电子源研究进展

乔建良 常本康 钱芸生 高频 王晓晖 徐源

引用本文:
Citation:

负电子亲和势GaN真空面电子源研究进展

乔建良, 常本康, 钱芸生, 高频, 王晓晖, 徐源

Comprehensive Survey for the Frontier Disciplines

Qiao Jian-Liang, Chang Ben-Kang, Qian Yun-Sheng, Gao Pin, Wang Xiao-Hui, Xu Yuan
PDF
导出引用
  • 结合国内和国外的最新研究成果,论述了目前在NEA GaN真空面电子源研究方面的现状. 从光电发射理论、表面净化方法、阴极激活工艺、光谱响应测试以及材料本身特性等方面针对GaN真空电子源的研究取得了一定成绩:初步研究了NEA GaN电子源的光电发射机理;给出了可获得原子级清洁表面的净化方法;采用Cs或Cs/O对GaN材料进行了有效激活;测试了GaN真空电子源材料的光谱响应;探讨了影响电子源量子效率的材料特性. 指出了下一步研究需要关注的内容.
    The present status of research on negative electron affinity (NEA) GaN vacuum surface electron source is discussed with considering the latest research conclusions from our country and foreign country. Some valuable results about GaN vacuum electron source have been obtained including the theory of photoemission, the surface depuration method, the activation technique for GaN photocathode, the measurement of spectral response, the characteristics of material etc. The mechanism of photoemission for NEA GaN vacuum electron source is studied preliminarily. The depuration method of obtaining the atom cleanness surface is given. The GaN material is effectively activated with Cs or Cs/O. The spectral response of GaN vacuum electron source material is measured. The material characteristics affecting the quantum efficiency of the electron source are analyzed. The next investigation is also mentioned.
    • 基金项目: 国家自然科学基金 (批准号:60871012)资助的课题.
    [1]

    Peng D S, Feng Y C, Wang W X, Liu X F, Shi W, Niu H B 2006 Acta Phys. Sin. 55 3606 (in Chinese)[彭冬生、 冯玉春、 王文欣、 刘晓峰、 施 炜、 牛憨笨 2006 物理学报 55 3606]

    [2]
    [3]

    Li X H, Zhong F, Qiu K, Yin Z J, Ji C J 2008 Chin. Phys. B 17 1360

    [4]

    Shahedipour F S, Wessels B W 2000 Appl. Phys. Lett. 76 3011

    [5]
    [6]

    Gutierrez W A, Pommerrenig H D 1973 Appl. Phys. Lett. 22 292

    [7]
    [8]
    [9]

    Fisher D G., Olsen G H 1979 Journal of Applied Physics 50 2930

    [10]
    [11]

    Allen G A 1971 Journal of Physics D: Applied Physics. 4 308

    [12]
    [13]

    Spicer W E, Herrera-Gmez A 1993 Proc. SPIE. 2022 18

    [14]

    Elamrawi K A, Elsayed-Ali H E 1999 Journal of Physics D:Applied Physics. 32 251

    [15]
    [16]
    [17]

    Elamrawi K A, Hafez M A, Elsayed-Ali H E 1998 Journal of Applied Physics. 84 4568

    [18]
    [19]

    Liu Z, Sun Y, Machuca F, Pianetta P, Spicer W E, Pease R F W 2003 Journal of Vacuum Science Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures 21 1953

    [20]

    Machuca F 2003 Ph. D. Dissertation (Stanford:Stanford University)

    [21]
    [22]
    [23]

    Turnbull A A, Evans G B 1968 Journal of Physics D: Applied Physics 1 155

    [24]

    Fisher D G 1974 IEEE Transactions on Electron Devices ED-21 541

    [25]
    [26]

    Stocker B J 1975 Surface Science. 47 501

    [27]
    [28]
    [29]

    Qiao J L, Tian S, Chang B K, Du X Q, Gao P 2009 Acta Phys. Sin. 58 5847 (in Chinese)[乔建良、 田 思、 常本康、 杜晓晴、 高 频 2009 物理学报 58 5847]

    [30]

    Qiao J L, Chang B K, Qian Y S, Du X Q, Zhang Y J, Gao P, Wang X H, Guo X Y, Niu J, Gao Y T 2010 Acta Phys. Sin. 59 3577 (in Chinese)[乔建良、 常本康、 钱芸生、 杜晓晴、 张益军、 高 频、 王晓晖、 郭向阳、 牛 军、 高有堂 2010 物理学报 59 3577 ]

    [31]
    [32]

    Qiao J L, Chang B K, Du X Q, Niu J, Zou J J 2010 Acta Phys. Sin. 59 2855 (in Chinese)[乔建良、 常本康、 杜晓晴、 牛 军、 邹继军 2010 物理学报 59 2855]

    [33]
    [34]

    Shahedipour F S, Ulmer M P, Wessels B W, Joseph C L, Nihashi T 2002 IEEE J. Quantum Electron. 38 333

    [35]
    [36]

    Uchiyama S, Takagi Y, Niigaki M, Kan H 2005 Appl. Phys. Lett. 86 103511

    [37]
    [38]

    Siegmund O, Vallerga J, McPhate J, Malloy J, Tremsin A, Martin A, Ulmer M, Wessels B 2006 Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 567 89

    [39]
    [40]

    Ulmer M P, Wessels W B, Shahedipour F S, Korotkov R Y, Joseph C, Nihashi T. 2001 Proc. SPIE 4288 246

    [41]
    [42]

    Ulmer M P, Wessels B W, Han B, Gregie J, Tremsin A, Siegmund O H W 2003 Proc. SPIE 5164 144

    [43]
  • [1]

    Peng D S, Feng Y C, Wang W X, Liu X F, Shi W, Niu H B 2006 Acta Phys. Sin. 55 3606 (in Chinese)[彭冬生、 冯玉春、 王文欣、 刘晓峰、 施 炜、 牛憨笨 2006 物理学报 55 3606]

    [2]
    [3]

    Li X H, Zhong F, Qiu K, Yin Z J, Ji C J 2008 Chin. Phys. B 17 1360

    [4]

    Shahedipour F S, Wessels B W 2000 Appl. Phys. Lett. 76 3011

    [5]
    [6]

    Gutierrez W A, Pommerrenig H D 1973 Appl. Phys. Lett. 22 292

    [7]
    [8]
    [9]

    Fisher D G., Olsen G H 1979 Journal of Applied Physics 50 2930

    [10]
    [11]

    Allen G A 1971 Journal of Physics D: Applied Physics. 4 308

    [12]
    [13]

    Spicer W E, Herrera-Gmez A 1993 Proc. SPIE. 2022 18

    [14]

    Elamrawi K A, Elsayed-Ali H E 1999 Journal of Physics D:Applied Physics. 32 251

    [15]
    [16]
    [17]

    Elamrawi K A, Hafez M A, Elsayed-Ali H E 1998 Journal of Applied Physics. 84 4568

    [18]
    [19]

    Liu Z, Sun Y, Machuca F, Pianetta P, Spicer W E, Pease R F W 2003 Journal of Vacuum Science Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures 21 1953

    [20]

    Machuca F 2003 Ph. D. Dissertation (Stanford:Stanford University)

    [21]
    [22]
    [23]

    Turnbull A A, Evans G B 1968 Journal of Physics D: Applied Physics 1 155

    [24]

    Fisher D G 1974 IEEE Transactions on Electron Devices ED-21 541

    [25]
    [26]

    Stocker B J 1975 Surface Science. 47 501

    [27]
    [28]
    [29]

    Qiao J L, Tian S, Chang B K, Du X Q, Gao P 2009 Acta Phys. Sin. 58 5847 (in Chinese)[乔建良、 田 思、 常本康、 杜晓晴、 高 频 2009 物理学报 58 5847]

    [30]

    Qiao J L, Chang B K, Qian Y S, Du X Q, Zhang Y J, Gao P, Wang X H, Guo X Y, Niu J, Gao Y T 2010 Acta Phys. Sin. 59 3577 (in Chinese)[乔建良、 常本康、 钱芸生、 杜晓晴、 张益军、 高 频、 王晓晖、 郭向阳、 牛 军、 高有堂 2010 物理学报 59 3577 ]

    [31]
    [32]

    Qiao J L, Chang B K, Du X Q, Niu J, Zou J J 2010 Acta Phys. Sin. 59 2855 (in Chinese)[乔建良、 常本康、 杜晓晴、 牛 军、 邹继军 2010 物理学报 59 2855]

    [33]
    [34]

    Shahedipour F S, Ulmer M P, Wessels B W, Joseph C L, Nihashi T 2002 IEEE J. Quantum Electron. 38 333

    [35]
    [36]

    Uchiyama S, Takagi Y, Niigaki M, Kan H 2005 Appl. Phys. Lett. 86 103511

    [37]
    [38]

    Siegmund O, Vallerga J, McPhate J, Malloy J, Tremsin A, Martin A, Ulmer M, Wessels B 2006 Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 567 89

    [39]
    [40]

    Ulmer M P, Wessels W B, Shahedipour F S, Korotkov R Y, Joseph C, Nihashi T. 2001 Proc. SPIE 4288 246

    [41]
    [42]

    Ulmer M P, Wessels B W, Han B, Gregie J, Tremsin A, Siegmund O H W 2003 Proc. SPIE 5164 144

    [43]
  • [1] 方宇, 吴幸智, 陈永强, 杨俊义, 宋瑛林. Ge掺杂GaN晶体双光子诱导超快载流子动力学的飞秒瞬态吸收光谱研究. 物理学报, 2020, 69(16): 168701. doi: 10.7498/aps.69.20200397
    [2] 刘旭阳, 张贺秋, 李冰冰, 刘俊, 薛东阳, 王恒山, 梁红伟, 夏晓川. AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管温度传感器特性. 物理学报, 2020, 69(4): 047201. doi: 10.7498/aps.69.20190640
    [3] 乔建良, 徐源, 高有堂, 牛军, 常本康. 反射式变掺杂负电子亲和势GaN光电阴极量子效率研究. 物理学报, 2017, 66(6): 067903. doi: 10.7498/aps.66.067903
    [4] 刘阳, 柴常春, 于新海, 樊庆扬, 杨银堂, 席晓文, 刘胜北. GaN高电子迁移率晶体管强电磁脉冲损伤效应与机理. 物理学报, 2016, 65(3): 038402. doi: 10.7498/aps.65.038402
    [5] 周楠, 郑强, 胡北辰, 石德权, 苗春雨, 马春雨, 梁红伟, 郝胜智, 张庆瑜. 表面态调控对GaN荧光光谱的影响. 物理学报, 2014, 63(13): 137802. doi: 10.7498/aps.63.137802
    [6] 张盼君, 孙慧卿, 郭志友, 王度阳, 谢晓宇, 蔡金鑫, 郑欢, 谢楠, 杨斌. 含有量子点的双波长LED的光谱调控. 物理学报, 2013, 62(11): 117304. doi: 10.7498/aps.62.117304
    [7] 李倩倩, 郝秋艳, 李英, 刘国栋. 稀土元素(Ce, Pr)掺杂GaN的电子结构和光学性质的理论研究. 物理学报, 2013, 62(1): 017103. doi: 10.7498/aps.62.017103
    [8] 张运炎, 范广涵, 章勇, 郑树文. 掺杂GaN间隔层对双波长发光二极管光谱调控作用的研究. 物理学报, 2011, 60(2): 028503. doi: 10.7498/aps.60.028503
    [9] 乔建良, 常本康, 钱芸生, 王晓晖, 李飙, 徐源. GaN真空面电子源光电发射机理研究. 物理学报, 2011, 60(12): 127901. doi: 10.7498/aps.60.127901
    [10] 乔建良, 常本康, 钱芸生, 杜晓晴, 王晓晖, 郭向阳. 反射式NEA GaN光电阴极量子效率恢复研究. 物理学报, 2011, 60(1): 017903. doi: 10.7498/aps.60.017903
    [11] 邓懿, 赵德刚, 吴亮亮, 刘宗顺, 朱建军, 江德生, 张书明, 梁骏吾. 器件参数对GaN基n+-GaN/i-Alx Ga1-xN/n+-GaN结构紫外和红外双色探测器中紫外响应的影响. 物理学报, 2010, 59(12): 8903-8909. doi: 10.7498/aps.59.8903
    [12] 刘文宝, 赵德刚, 江德生, 刘宗顺, 朱建军, 张书明, 杨辉. 高阻氮化镓外延层的异常光吸收. 物理学报, 2010, 59(11): 8048-8051. doi: 10.7498/aps.59.8048
    [13] 乔建良, 常本康, 钱芸生, 杜晓晴, 张益军, 高频, 王晓晖, 郭向阳, 牛军, 高有堂. 负电子亲和势GaN光电阴极光谱响应特性研究. 物理学报, 2010, 59(5): 3577-3582. doi: 10.7498/aps.59.3577
    [14] 乔建良, 田思, 常本康, 杜晓晴, 高频. 负电子亲和势GaN光电阴极激活机理研究. 物理学报, 2009, 58(8): 5847-5851. doi: 10.7498/aps.58.5847
    [15] 宋淑芳, 陈维德, 许振嘉, 徐叙瑢. 掺Er/Pr的GaN薄膜深能级的研究. 物理学报, 2006, 55(3): 1407-1412. doi: 10.7498/aps.55.1407
    [16] 万 威, 唐春艳, 王玉梅, 李方华. GaN晶体中堆垛层错的高分辨电子显微像研究. 物理学报, 2005, 54(9): 4273-4278. doi: 10.7498/aps.54.4273
    [17] 徐彭寿, 邓锐, 潘海斌, 徐法强, 谢长坤, 李拥华, 刘凤琴, 易布拉欣·奎热西. GaN表面极性的光电子衍射研究. 物理学报, 2004, 53(4): 1171-1176. doi: 10.7498/aps.53.1171
    [18] 何军, 郑浩平. GaN及其Ga空位的电子结构. 物理学报, 2002, 51(11): 2580-2588. doi: 10.7498/aps.51.2580
    [19] 郭宝增. 用全带Monte Carlo方法模拟纤锌矿相GaN和ZnO材料的电子输运特性. 物理学报, 2002, 51(10): 2344-2348. doi: 10.7498/aps.51.2344
    [20] 谢长坤, 徐法强, 邓锐, 徐彭寿, 刘凤琴, K.Yibulaxin. GaN(0001)表面的电子结构研究. 物理学报, 2002, 51(11): 2606-2611. doi: 10.7498/aps.51.2606
计量
  • 文章访问数:  6846
  • PDF下载量:  710
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-12-07
  • 修回日期:  2011-01-16
  • 刊出日期:  2011-05-05

负电子亲和势GaN真空面电子源研究进展

  • 1. 南京理工大学电子工程与光电技术学院,南京 210094;
  • 2. 南阳理工学院电子与电气工程系,南阳 473004
    基金项目: 国家自然科学基金 (批准号:60871012)资助的课题.

摘要: 结合国内和国外的最新研究成果,论述了目前在NEA GaN真空面电子源研究方面的现状. 从光电发射理论、表面净化方法、阴极激活工艺、光谱响应测试以及材料本身特性等方面针对GaN真空电子源的研究取得了一定成绩:初步研究了NEA GaN电子源的光电发射机理;给出了可获得原子级清洁表面的净化方法;采用Cs或Cs/O对GaN材料进行了有效激活;测试了GaN真空电子源材料的光谱响应;探讨了影响电子源量子效率的材料特性. 指出了下一步研究需要关注的内容.

English Abstract

参考文献 (43)

目录

    /

    返回文章
    返回