氢氟酸清洗时间对GaAs柱阵列光电阴极的影响

随着电子加速器技术的不断发展,对注入器的要求也越来越高,作为注入器的核心部件,性能优异的光电阴极决定了束流的质量。伴随着纳米加工手段的不断进步和纳米光子学的不断发展,设计并制备出具有纳米柱阵列的光电GaAs阴极,与平面GaAs光电阴极相比,柱阵列GaAs光电阴极因其可以产生光学共振效应,增加吸收光的面积和可吸收更多的光子能量,所以具有更高的量子效率。目前,阻碍其进一步发展的主要问题是其表面易氧化且易吸附碳活性物,导致在Cs/O激活时无法获得原子级清洁表面,使其量子效率降低和寿命缩短。为了去除表面氧化物,采用氢氟酸作为清洗试剂,在其他条件不变的前提下,量子效率和光照寿命随清洗时间的延长而增加,但是其表面形貌也会随着清洗时间的延长而发生不同程度的破坏。

应用于光电阴极的SiO_(2)纳米孔阵列

目前以正电子亲合势K2CsSb为代表的光电发射阴极材料因其有源层较薄的特征使其光吸收能力较差,现成为限制其提升性能的重要因素之一。以聚苯乙烯(PS)纳米球剥离法制备的金属孔阵为掩膜,在SiO2衬底上刻蚀制备纳米孔阵列。首先刻蚀单层自组装PS纳米球以改变尺寸,然后在表面沉积镍膜并进行剥离获得孔阵掩膜,最后刻蚀SiO_(2)衬底并去除掩膜获得孔阵。通过改变PS纳米球的自组装和刻蚀工艺参数实现了对纳米孔阵的孔径、深度、周期等几何参数的灵活调节,并通过优化离子刻蚀的频率、反应气体配比等参数有效降低了纳米孔刻蚀面的粗糙度,最后结合实验测试和理论仿真探索了其光学特性,研究结果表明纳米孔阵列能够提高光电发射器件的光吸收率,具有重要应用价值。