[发明专利]一种变组分变掺杂反射式Al

权利要求书

1.一种变组分变掺杂反射式Al_xGa_1-xAs/GaAs光电阴极，其特征在于：该阴极自下而上由GaAs衬底、GaAs过渡层、变Al组分Al_xGa_1-xAs缓冲层、指数掺杂GaAs发射层组成。

2.根据权利要求1所述的一种变组分变掺杂反射式Al_xGa_1-xAs/GaAs光电阴极，其特征在于：所述GaAs衬底，为n型掺杂(100)面GaAs衬底。

3.根据权利要求1所述的一种变组分变掺杂反射式Al_xGa_1-xAs/GaAs光电阴极，其特征在于：所述GaAs过渡层厚度为50～100nm，采用p型Zn掺杂，掺杂浓度为1×10¹⁸～1×10¹⁹cm^-3。

4.根据权利要求1所述的一种变组分变掺杂反射式Al_xGa_1-xAs/GaAs光电阴极，其特征在于：所述变Al组分Al_xGa_1-xAs缓冲层的厚度为400～1000nm，Al组分从后界面处自下而上从0.9到0变化，p型Zn掺杂，掺杂浓度为1.0×10¹⁹cm^-3。

5.根据权利要求1所述的一种变组分变掺杂反射式Al_xGa_1-xAs/GaAs光电阴极，其特征在于：所述指数掺杂GaAs发射层为4个及以上单元的分层结构，总厚度为100～1000nm，掺杂p型掺杂，浓度从后界面处单元分层10×10¹⁹cm^-3到发射表面单元分层1.0×10¹⁸cm^-3指数型减小的浓度分布。

6.一种变组分变掺杂反射式Al_xGa_1-xAs/GaAs光电阴极的制备方法，为如权利要求1至5任一权利要求所述的一种变组分变掺杂反射式Al_xGa_1-xAs/GaAs光电阴极的制备方法：包括以下步骤：

步骤一：在GaAs衬底上生长GaAs过渡层；

步骤二：然后在GaAs过渡层生长变Al组分Al_xGa_1-xAs缓冲层；

步骤三：在变Al组分Al_xGa_1-xAs缓冲层依次生长指数掺杂GaAs发射层的各个单元分层；

步骤四：对步骤三生成的变组分变掺杂GaAs光电阴极表面进行化学清洗，再送入超高真空系统中进行高温加热，使GaAs光电阴极表面达到原子级清洁；

步骤五：通过超高真空激活工艺，在变组分变掺杂GaAs光电阴极表面进行Cs和O₂的交替吸附形成Cs/O激活层，制备得到高量子效率变组分变掺杂反射式Al_xGa_1-xAs/GaAs光电阴极。