变组分反射式NEA AlxGa1-xN纳米线阵列光电阴极及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种变组分反射式NEAAlxGa1‑xN纳米线阵列光电阴极，其特征在于，该光电阴极自下而上由衬底层、若干p型GaN纳米线、若干组分渐变p型AlxGa1‑xN纳米线和Cs/O激活层组成；所述组分渐变p型AlxGa1‑xN纳米线是由9个自下而上Al组分降低的层堆叠而成，组分渐变p型AlxGa1‑xN纳米线与p型GaN纳米线接触，Cs/O激活层覆盖于整个纳米线阵列表面。

【技术实现步骤摘要】
变组分反射式NEAAlxGa1-xN纳米线阵列光电阴极及制备方法
本专利技术涉及一种紫外探测材料技术，特别是一种变组分反射式NEAAlxGa1-xN纳米线阵列光电阴极及制备方法。
技术介绍
AlGaN光电阴极是一种基于外光电效应的光电发射材料，通过在表面吸附Cs/O等原子降低光电发射材料表面的逸出功，从而降低材料表面的真空能级，进一步获得负电子亲和势(NEA)AlGaN光电阴极，提高了其量子效率，与传统的正电子亲和势(PEA)紫外光电阴极相比，NEAAlGaN光电阴极显示了量子效率高、暗发射电流小、紫外可见光抑制比高、稳定性好、发射电子能量分布集中等众多优点，因此在紫外探测以及真空电子源领域具有极大的应用潜力。一般的AlGaN光电阴极均采用薄膜材料制成，薄膜材料具有生长工艺成熟，成膜质量好等优点，但薄膜材料的反射率大，不能充分吸收入射光的能量。然而随着纳米技术的兴起，纳米材料在许多领域发挥着越来越重要的作用。AlGaN纳米线阵列结构是一种新型的准一维纳米结构，具有不同于AlGaN薄膜材料的新型物理或者化学特性。当光子接触表面纳米尺度的阵列时发生光吸收效应，没有被吸收而透过的光子也会由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变组分反射式NEAAlxGa1‑xN纳米线阵列光电阴极，其特征在于，包括衬底(1)和设置于衬底(1)上平行排列的若干纳米线，每一纳米线自下而上由p型GaN纳米线(2)、组分渐变p型AlxGa1‑xN纳米线(13)和Cs/O激活层(3)组成；所述组分渐变p型AlxGa1‑xN纳米线(13)是由9个自下而上Al组分降低的层(4‑12)堆叠而成，组分渐变p型AlxGa1‑xN纳米线(13)与p型GaN纳米线(2)接触，Cs/O激活层(3)覆盖于整个纳米线阵列表面。

【技术特征摘要】
1.一种变组分反射式NEAAlxGa1-xN纳米线阵列光电阴极，其特征在于，包括衬底(1)和设置于衬底(1)上平行排列的若干纳米线，每一纳米线自下而上由p型GaN纳米线(2)、组分渐变p型AlxGa1-xN纳米线(13)和Cs/O激活层(3)组成；所述组分渐变p型AlxGa1-xN纳米线(13)是由9个自下而上Al组分降低的层(4-12)堆叠而成，组分渐变p型AlxGa1-xN纳米线(13)与p型GaN纳米线(2)接触，Cs/O激活层(3)覆盖于整个纳米线阵列表面。2.根据权利要求1所述的光电阴极，其特征在于，所述衬底层(1)为蓝宝石Al2O3(0001)表面。3.根据权利要求1所述的光电阴极，其特征在于，所述纳米线的直径为10～100nm，总长度为500nm～1μm，相邻纳米线之间的中心距为2μm，p型掺杂浓度为1×1019cm-3，掺杂元素为Mg。4.根据权利要求1所述的光电阴极，其特征在于，组分渐变AlxGa1-xN纳米线(13)自下而上由9种不同组分的AlxGa1-xN薄层组成，0＜x≤1，分别为Al0.9Ga0.1N(4)，Al0.8Ga0.2N(5)，Al0.7Ga0.3N(6)，Al0.6Ga0.4N(7)，Al0.5Ga0.5N(8)，Al0.4Ga0.6N(9)，Al0.3Ga0.7N(10)，Al0.2Ga0.8N(11)，Al0.1Ga0.9N(12)。5.根据权利要求1或4所述的光电阴极，其特征在于，组分渐变AlxGa1-xN纳米线(13)的每一个层厚度为45-90nm。6.根据权利要求1所述的光电阴极，其特征在于，p型GaN纳米线(2)的长度为100-200nm。7.一种变组分反射式NEAAlxGa1-xN纳米线阵列光电阴极制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在蓝宝石Al2O3(0001)衬底上通过MOCVD法生长一层1.5mm厚的GaN薄膜，在薄膜上通过射频溅射法沉积...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，陆菲菲，田健，夏斯浩，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32