[发明专利]具有超薄GaAs发射层的变Al组分透射式GaAlAs光电阴极

权利要求书

1.一种具有超薄GaAs发射层的变Al组分透射式GaAlAs光电阴极，其特征在于，该阴极自下而上由硼硅玻璃基底(1)、SiO₂保护层(2)、Si₃N₄增透层(3)、Ga_1-x1Al_x1As窗口层(4)、变Al组分Ga_1-x2Al_x2As吸收层(5)、超薄GaAs发射层(6)以及Cs/O激活层(7)组成。

2.根据权利要求1所述的具有超薄GaAs发射层的变Al组分透射式GaAlAs光电阴极，其特征在于，所述硼硅玻璃基底(1)为Corning 7056^#玻璃基底，厚度为4～6mm。

3.根据权利要求书1或2所述的具有超薄GaAs发射层的变Al组分透射式GaAlAs光电阴极，其特征在于，所述超薄GaAs发射层(6)的厚度为10～50nm，采用均匀掺杂方式，掺杂原子为Zn或Be，掺杂浓度在5.0×10¹⁸cm^-3～1.0×10¹⁹cm^-3之间。

4.根据权利要求书3所述的具有超薄GaAs发射层的变Al组分透射式GaAlAs光电阴极，其特征在于，所述SiO₂保护层(2)总厚度为100～200nm。

5.根据权利要求书3所述的具有超薄GaAs发射层的变Al组分透射式GaAlAs光电阴极，其特征在于，Si₃N₄增透层(3)总厚度为50～150nm。

6.根据权利要求书3所述的具有超薄GaAs发射层的变Al组分透射式GaAlAs光电阴极，其特征在于，所述Ga_1-x1Al_x1As窗口层(4)的Al组分为x1，0.75≤x1≤0.90；所述Ga_1-x1Al_x1As窗口层(4)的总厚度为40～1000nm；采用均匀掺杂方式，掺杂原子为Zn或Be，掺杂浓度为5.0×10¹⁸cm^-3～1.0×10¹⁹cm^-3。

7.根据权利要求书3所述的具有超薄GaAs发射层的变Al组分透射式GaAlAs光电阴极，其特征在于，所述变Al组分Ga_1-x2Al_x2As吸收层(5)由n个p型Ga_1-xAl_xAs外延材料构成的单元层组成，n≥2，每个单元层厚度为40～1000nm，总厚度为100～3000nm；采用均匀掺杂方式，掺杂原子为Zn或Be，掺杂浓度为5.0×10¹⁸cm^-3～1.0×10¹⁹cm^-3；所述n个单元的由下向上各层的Al组分自内表面到外表面满足0.75≥Al₁>Al₂>……>Al_n≥0.20。

8.根据权利要求书3所述的具有超薄GaAs发射层的变Al组分透射式GaAlAs光电阴极，其特征在于，所述Cs/O激活层(7)通过超高真空激活工艺紧密吸附在p型超薄GaAs发射层(6)的表面上。