不同缓冲层对GaAs光电阴极近红外响应的影响

在对GaAs光电阴极在近红外响应的研究中，缓冲层的结构设计对光电阴极的性能有着显著的影响。研究人员提出了两种技术手段来改变活性层下方缓冲层的结构，进而提升光电阴极的近红外响应性能。 第一种技术手段是通过形成梯度组分结构来产生渐变带隙。渐变带隙是指材料内部的禁带宽度随位置的变化而逐渐变化，这样的结构可以在不同波长的光子吸收上获得优势，从而提升光电阴极对近红外波段的响应。渐变组分结构可以通过分子束外延（Molecular Beam Epitaxy，MBE）技术实现。MBE是一种将原子或分子沉积在基片上形成薄膜的技术，由于其生长速率慢、真空条件下的清洁度高，MBE可以精确控制薄膜的化学组分和生长界面，非常适合制备复杂的半导体异质结构。 第二种技术手段是采用AlAs/GaAs超晶格结构来制造分布式布拉格反射镜（Distributed Bragg Reflector，DBR）。分布式布拉格反射镜是一种利用多层介质膜交替堆叠形成的反射镜，其中各层的厚度和折射率需满足特定条件以增强某一特定波长光的反射。DBR的使用可以在光电阴极后端形成高反射率的镜子，提升对光的利用效率，增强其在近红外波段的响应。 研究中准备了三种类型的反射模式GaAs光电阴极样品，它们都是通过分子束外延技术在相同的条件下生长的。通过对比这三种样品的激活光电流和光谱响应，发现相比于传统样品，拥有渐变组分结构和分布式布拉格反射镜的样品能够获得更高的光电流和更好的响应。这一结果表明，通过改变缓冲层结构，可以显著提升GaAs光电阴极在近红外区域的探测性能。 这项研究不仅提供了提高光电阴极近红外响应的有效途径，也为相关领域的科研工作者提供了有价值的参考。通过精心设计的缓冲层结构，可以优化光电阴极的材料特性，进而提升光电探测器的整体性能。这些发现对于夜视、光通信、图像传感等依赖于近红外光探测的领域具有重要意义。 另外，文章提到的研究是由位于南京理工大学的电子与光电工程学院、位于西安的低光视夜视技术重点实验室和位于成都的电子科技大学光电信息学院的研究人员共同完成的。这显示出光电阴极的研究不仅需要跨学科的知识背景，还需要不同研究机构的通力合作。团队合作可以帮助研究人员整合不同领域的技术与资源，以达成对光电阴极材料性能更深入的理解和改进。 文章在Spie Digital Library下载页上提供了版权信息，并给出了使用条款。这意味着相关研究的成果受到了版权法的保护，并且在传播和应用这些研究内容时，需要遵循相应的版权规定。研究人员在科学共享和商业应用中应当尊重原创作者的知识产权。