论文目录 | |
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-12页 |
| 1 绪论 | 第12-28页 |
| 1.1 负电子亲和势光电阴极发展概述 | 第12-14页 |
| 1.2 NEA In_xGa_(1-x)As光电阴极研究现状 | 第14-18页 |
| 1.3 In_xGa_(1-x)As材料基本性质 | 第18-24页 |
| 1.3.1 In_xGa_(1-x)As材料生长 | 第18-19页 |
| 1.3.2 In_xGa_(1-x)As材料结构与能带结构 | 第19-21页 |
| 1.3.3 In_xGa_(1-x)As材料缺陷与掺杂 | 第21-23页 |
| 1.3.4 In_xGa_(1-x)As材料的表面结构 | 第23-24页 |
| 1.4 本文研究背景和意义 | 第24-26页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第26-28页 |
| 2 研究方法与理论基础 | 第28-37页 |
| 2.1 第一性原理的计算方法 | 第28-29页 |
| 2.1.1 第一性原理的计算方法概述 | 第28-29页 |
| 2.1.2 CASTEP软件及其主要模拟方法 | 第29页 |
| 2.2 固体能带理论和薛定谔方程的近似 | 第29-31页 |
| 2.3 密度泛函理论 | 第31-34页 |
| 2.3.1 基本思想 | 第31-32页 |
| 2.3.2 Hohenberg-Kohn定理 | 第32页 |
| 2.3.3 Kohn-Sham(沈吕九)方程 | 第32-33页 |
| 2.3.4 局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA) | 第33-34页 |
| 2.4 赝势平面波方法 | 第34-35页 |
| 2.5 小结 | 第35-37页 |
| 3 NEA In_xGa_(1-x)As光电阴极结构设计 | 第37-49页 |
| 3.1 GaAs衬底特性分析 | 第37-45页 |
| 3.1.1 掺杂对GaAs衬底的影响 | 第37-40页 |
| 3.1.2 点缺陷对GaAs衬底的影响 | 第40-45页 |
| 3.2 In_xGa_(1-x)As光电阴极组分的选择与分析 | 第45-48页 |
| 3.2.1 能带结构 | 第45-46页 |
| 3.2.2 光学性质 | 第46-48页 |
| 3.3 小结 | 第48-49页 |
| 4 In_xGa_(1-x)As发射层体材料特性分析 | 第49-67页 |
| 4.1 本征In_(0.53)Ga_(0.47)As体材料特性分析 | 第49-54页 |
| 4.1.1 能带结构和态密度 | 第50-53页 |
| 4.1.2 光学性质 | 第53-54页 |
| 4.2 掺杂的形成 | 第54-59页 |
| 4.2.1 掺杂元素的选择 | 第54-56页 |
| 4.2.2 替位式Zn掺杂的稳定性分析 | 第56页 |
| 4.2.3 替位式Zn掺杂的能带与电子结构 | 第56-59页 |
| 4.3 空位缺陷的存在对体掺杂的发射层的影响 | 第59-65页 |
| 4.3.1 形成能与成键结构分析 | 第59-60页 |
| 4.3.2 能级分析以及缺陷对材料极性的影响 | 第60-63页 |
| 4.3.3 空位缺陷对掺杂元素电荷分布的影响 | 第63-64页 |
| 4.3.4 空位缺陷对p型InGaAs光学性质的影响 | 第64-65页 |
| 4.4 小结 | 第65-67页 |
| 5 InGaAs发射层的表面与敏化 | 第67-96页 |
| 5.1 In_(0.53)Ga_(0.47)As表面重构的探讨 | 第67-76页 |
| 5.1.1 表面重构的类型 | 第67-68页 |
| 5.1.2 表面稳定性分析 | 第68-71页 |
| 5.1.3 重构表面能带结构和功函数 | 第71-72页 |
| 5.1.4 表面电子结构 | 第72-74页 |
| 5.1.5 不同表面的光子吸收情况 | 第74-75页 |
| 5.1.6 最终吸附表面的确定——富As β_2(2×4)表面 | 第75-76页 |
| 5.2 表面Zn的掺杂位的选取 | 第76-83页 |
| 5.2.1 表面掺杂模型的建立 | 第76-77页 |
| 5.2.2 Zn掺杂表面的弛豫与形成能 | 第77-78页 |
| 5.2.3 能带结构和电子结构 | 第78-80页 |
| 5.2.4 Zn掺杂对表面功函数的影响 | 第80-82页 |
| 5.2.5 Zn掺杂对表面光学性质的影响 | 第82-83页 |
| 5.3 InGaAs表面负电子亲和势的生成 | 第83-95页 |
| 5.3.1 低覆盖度Cs吸附位置的选择 | 第83-89页 |
| 5.3.2 Cs覆盖度对InGaAs光电发射的影响 | 第89-92页 |
| 5.3.3 In_(0.53)Ga_(0.47)As(Zn)表面的Cs-O吸附 | 第92-95页 |
| 5.4 小结 | 第95-96页 |
| 6 结束语 | 第96-99页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第96-97页 |
| 6.2 本文创新点 | 第97-98页 |
| 6.3 有待进一步解决的问题 | 第98-99页 |
| 致谢 | 第99-100页 |
| 参考文献 | 第100-112页 |
| 附录 | 第112页 |
