一种具有改性纳米金字塔结构的GaN光电阴极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有改性纳米金字塔结构的GaN光电阴极及其制备方法。该纳米金字塔结构的GaN光电阴极结构包括：由下至上依次设置的衬底(11)、p型GaN层(12)、改性p型GaN纳米金字塔层(13)、激活层(14)。本发明专利技术在传统GaN光电阴极结构基础上，采用纳米金字塔结构的GaN作为光电阴极电子发射层的外延层，可以有效解决光电阴极中光电转化率不高的问题，有助于提高GaN光电阴极的量子效率，并拥有输出能量和光束质量高、系统寿命和可靠性高等优点。并且针对纳米金字塔结构不利于激活层附着的缺点，我们将p型GaN纳米金字塔层(13)进行了改性，最终增强了激活层(14)在p型GaN纳米金字塔层(13)上的吸附能力，进一步提高了光电阴极的量子效率。子效率。子效率。

【技术实现步骤摘要】
一种具有改性纳米金字塔结构的GaN光电阴极及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光电子材料与器件领域，具体涉及一种具有改性纳米金字塔结构的GaN光电阴极及其制备方法。

技术介绍

[0002]GaN光电阴极具有量子效率高、暗电流小、稳定性好、量子效率相对波长的起伏较小、直接带隙宽等优点，因此GaN光电阴极在紫外探测、真空电子源、像增强器等领域都有着重要的应用价值和发展前景。以GaN光电阴极为核心的器件已经在军事、民用等方面得到了广泛应用，例如紫外探测器件以及一些电子源等。
[0003]近些年来，随着GaN光电阴极技术的迅速发展，其性能达到了较好的水平，已经可以投入使用。然而，通过优化衬底、发射层厚度和掺杂浓度等参数来提升GaN光电阴极性能的传统方法已相对接近极限，难以进一步提高GaN光电阴极的量子效率和使用寿命。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术存在的瓶颈，本专利技术的目的在于提供一种具有改性纳米金字塔结构的GaN光电阴极及其制备方法。采用纳米金字塔结构的GaN作为光电阴极电子发射层的外延层，可以增大光电发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有改性纳米金字塔结构的GaN光电阴极，其特征在于：由下至上依次设置的衬底(11)、p型GaN层(12)、改性p型GaN纳米金字塔层(13)、激活层(14)。2.根据权利要求1所述的一种具有改性纳米金字塔结构的GaN光电阴极，其特征在于：所述改性p型GaN纳米金字塔层(13)为正常生长的p型GaN纳米金字塔层表面进行p型离子重掺杂，掺杂厚度为1nm，掺杂浓度为1*10
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～5*10
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/cm3，掺杂元素为硼、铝或镁等元素。3.一种关于权利要求1所述的一种具有改性纳米金字塔结构的GaN光电阴极的制备方法，其工艺步骤如下：(1)在衬底(11)上生长一层N极性的p型掺杂GaN层(12)；(2)在p型GaN层表面利用KOH溶液在加热条件下进行蚀刻，形成纳米金字塔层(13)；(3)通过离子注入技术在p型GaN纳米金字塔层(13)表面进行p型离子重掺杂；(4)利用脉冲激光或脉冲电子束方法对p型GaN纳米金字塔层(13)进行快速退火处理；(5)通过超高真空激活工艺将...

【专利技术属性】
技术研发人员：班启沛，王晓晖，李世权，菅玮琦，班潇凡，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：