文件名称：GaN（0001）表面铯和氧活化过程的理论研究
文件大小：693KB
文件格式：PDF
更新时间：2024-04-09 11:23:17
First principles; Adsorption; Cs/O activation;
利用密度泛函理论（DFT）中的第一性原理计算，研究了反射型GaN光电阴极的结构特性和功函数。本文使用七个不同的GaN（0001）（1 x 1）表面模型来模拟铯和氧的活化过程。在开始进行表面模型计算之前，首先要对干净的块状GaN表面进行优化，与优化之前的模型相比，要验证计算方法的正确性。其次，对吸附引起的不同表面模型的功函数变化进行了计算和分析，结果表明，过铯化气氛不仅有利于功函数的下降，而且有利于形成负电子亲合势（NEA），这是最优的。用于激活的Cs与O的比率在3：1至4：1之间，过量的Cs或O模块会增加功函并破坏光电阴极。然后进行一系列实验以验证计算结果。首先，建立了NEA GaN光电阴极活化与评价体系，验证了“溜溜球”活化方法。然后，对通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长的高质量p型掺Mg的反射型GaN衬底进行了活化实验，通过多信息在线监测系统对光电流进行控制和监测，结果与我们的计算模型一致。最后，结合斯坦福大学提供的数据，给出了仅Cs和Cs / O激活后GaN光电阴极的能带变化示意图。我们的结果为设计GaN光电阴极的活化性能提供了可能性。