留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

InP/InGaAs转移电子光阴极吸收层厚度设计与计算

任彬 石峰 郭晖 焦岗成 胡仓陆 成伟 徐晓兵 王书菲

任彬, 石峰, 郭晖, 焦岗成, 胡仓陆, 成伟, 徐晓兵, 王书菲. InP/InGaAs转移电子光阴极吸收层厚度设计与计算[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3010-3014.
引用本文: 任彬, 石峰, 郭晖, 焦岗成, 胡仓陆, 成伟, 徐晓兵, 王书菲. InP/InGaAs转移电子光阴极吸收层厚度设计与计算[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3010-3014.
Ren Bin, Shi Feng, Guo Hui, Jiao Gangcheng, Hu Canglu, Cheng Wei, Xu Xiaobing, Wang Shufei. Design and calculation of absorption layer thickness on InP/InGaAs transferred-electron photocathode[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(10): 3010-3014.
Citation: Ren Bin, Shi Feng, Guo Hui, Jiao Gangcheng, Hu Canglu, Cheng Wei, Xu Xiaobing, Wang Shufei. Design and calculation of absorption layer thickness on InP/InGaAs transferred-electron photocathode[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(10): 3010-3014.

InP/InGaAs转移电子光阴极吸收层厚度设计与计算

基金项目: 

微光夜视技术重点实验室基金(J20130501)

详细信息
    作者简介:

    任彬(1981-),男,高级工程师,硕士,主要从事外延材料生长方面的研究。Email:robinson_cv@163.com

  • 中图分类号: TN216

Design and calculation of absorption layer thickness on InP/InGaAs transferred-electron photocathode

  • 摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法计算了InP/InGaAs转移电子光阴极吸收层材料的电学结构和光学性质,交换关联能采用杂化泛函HSE06来描述。首先对闪锌矿结构GaAs材料能带图进行计算验证,接着建立标准InGaAs材料体结构模型,并对模型进行了动力学的自洽优化,在优化后的基础上进行了非自洽的计算,得到标准InGaAs材料的复介电函数,然后根据Kramers-Kronig关系推出标准InGaAs材料光吸收系数。最后,结合转移电子光阴极量子效率模型,在给定P型标准InGaAs材料非平衡少子扩散长度分别是0.8、1.0、1.2、1.4、1.6和2.0 mm的条件下,得到对能量在0.780 260~0.820 273 eV区间内、间距为0.002 eV的不同光子能量优化的InP/InGaAs转移电子光阴极吸收层厚度。
  • [1]
    [2] Shi Yanli, Lv Yuzeng, Zhao Lusheng, et al. InxGa1-xAs low-light night vision devices[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(12):3367-3372.(in Chinese) 史衍丽,吕玉增,赵鲁生,等. InxGa1-xAs高性能全固态数字化微光器件[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(12):3367-3372.
    [3] Shi Yanli, Hu Rui, Zhang Weifeng, et al. Progess of InGaAs Solid-state Low-Light Device[J]. Infrared Technology, 2014, 36(2):81-88.(in Chinese) 史衍丽,胡锐,张卫锋,等. InGaAs固体微光器件研究进展[J]. 红外技术, 2014, 36(2):81-88.
    [4]
    [5]
    [6] Sinor Timothy W, Estrera Joseph P, Couch David G, et al. Night vision device, image intensifier and photomultiplier tube, transfer-electron photocathode for such, and method of making:united states patent, 6, 121, 612[P]. 2000-09-19.
    [7]
    [8] Sun Qiaoxia, Xu Xiangya, An Yingbo, et al. Numerical study on time response characteristics of InP/InGaAs/InP infrared photocathode[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(12):3163-3167.(in Chinese) 孙巧霞,徐向晏,安迎波,等. InP/InGaAs/InP红外光电阴极时间响应特性的模拟研究[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(12):3163-3167.
    [9]
    [10] Jia Zhenggen. Study of the InGaAs photocathode image intensifiers[J]. Infrared and Laser Engineering, 1999, 28(6):64-67.(in Chinese) 贾正根. InGaAs光电阴极像增强器研究[J]. 红外与激光工程, 1999, 28(6):64-67.
    [11] Parker T R, Fawcett A H, Phillips C C, et al. Gatable ultrafast field-assisted photoemission to form In0.5Ga0.5As heterostructures[J]. Appl Phys Lett, 1994, 65(21):2711-2713.
    [12]
    [13] Wang Wangping, Ma Jianyi. Material and fabrication process of near infrared response Ⅲ-Ⅴ compound semiconductor photocathode[J]. Optoelectronic Technology, 2013, 33(3):194-197.(in Chinese) 王旺平,马建一.近红外响应的Ⅲ-Ⅴ族半导体光电阴极材料及工艺[J]. 光电子技术, 2013, 33(3):194-197.
    [14]
    [15] Krukau Aliaksandr V, Vydrov Oleg A, Lzmaylov Artur F, et al. Influence of the exchange screening parameter on the performance of screened hybrid functionals[J]. J Chem Phys, 2006, 125:224106.
    [16]
    [17]
    [18] Joachim Paier, Martijn Marsman, Georg Kresse. Why does the B3LYP hybrid functional fail for metals[J]. J Chem Phys, 2007, 127:024103.
    [19]
    [20] Najwa Anua N, Ahmed R, Saeed M A, et al. DFT investigations of structural and electronic properties of gallium arsenide(GaAs)[C]//AIP Conference Proceedings, 2012, 1482:64.
    [21]
    [22] Goldberg Yu A , Shmidt Natalya M. Handbook series on semiconductor parameter[M]. Singapore:World Scientific Publishing Co Pte Ltd, 1999:55.
    [23] Zhao Jing. Research on optical and photoemission performances of transmission-mode GaAs photocathode[D]. Nanjing:Nanjing University of Science and Technoloy, 2013.(in Chinese) 赵静.透射式GaAs光电阴极的光学与光电发射性能研究[D]. 南京:南京理工大学, 2013.
    [24]
    [25] Jia Xinzhi. Semiconductor Photocathodes[M]. Beijing:Science Press, 2013:122.(in Chinese) 贾欣志.半导体光电阴极[M]. 北京:科学出版社, 2013:122.
  • [1] 孙欣, 武永见, 汤天瑾, 胡永力, 刘涌, 姜彦辉, 王海超.  空间相机系统自准直传函测试方法及应用 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210610-1-20210610-7. doi: 10.3788/IRLA20210610
    [2] 钟昇佑, 陈楠, 范明国, 张济清, 朱琴, 姚立斌.  640×512数字化InGaAs探测器组件 . 红外与激光工程, 2020, 49(7): 20190495-1-20190495-8. doi: 10.3788/IRLA20190495
    [3] 雷李华, 蔡潇雨, 魏佳斯, 孟凡娇, 傅云霞, 张馨尹, 李源.  多维栅格标准样板的制备与表征 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 503006-0503006(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0503006
    [4] 王茂榕, 钟凯, 刘楚, 徐德刚, 姚建铨.  3.11THz标准体雷达散射截面测量 . 红外与激光工程, 2018, 47(2): 225001-0225001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0225001
    [5] 张猛蛟, 蔡毅, 叶梁, 陈远金, 徐春叶, 王岭雪.  利用抗光晕通道倾泻电荷的帧转移EMCCD电子快门方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(6): 620001-0620001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0620001
    [6] 纪应军, 石柱, 覃文治, 代千, 冯万鹏, 胡俊杰.  用于光子计数的InGaAs/InP SPAD设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 934-940.
    [7] 李世龙, 石峰, 张太民, 刘照路, 张番, 李丹, 任兆玉.  石墨烯光阴极带隙设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3191-3196.
    [8] 杨英, 冯庆.  锐钛矿型TiO2(101)面吸附CO2分子的光学气敏传感机理 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2116-2121.
    [9] 徐骏, 孟炳寰, 翟文超, 丁蕾, 郑小兵.  基于热红外标准辐亮度计的常温黑体定标技术 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 716-721.
    [10] 贺小军, 张贵祥, 郑亮亮, 曲宏松.  高分辨相机传函测试误差分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(S1): 89-94.
    [11] 丁玲, 王涛, 杨洪波, 贾宏光.  高精度标准镜支撑结构的研究与设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1172-1175.
    [12] 刘晖, 张连东, 冯刘, 程宏昌, 高翔, 苗壮.  Cs量与Cs2Te光阴极紫外-可见光抑制比关系研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 940-943.
    [13] 张连东, 冯刘, 刘晖, 程宏昌, 高翔, 张晓辉.  高温退火对GaAs光阴极表面状态的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1226-1229.
    [14] 刘晖, 冯刘, 张连东, 程宏昌, 高翔, 张晓辉.  GaAs光阴极激活稳定性研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1222-1225.
    [15] 王军平, 詹训慧.  滚仰式平台标准口字形搜索的四元数法实现 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2625-2629.
    [16] 张文攀, 刘艳芳, 殷瑞光, 赵宏鹏, 汪亚.  对激光精确制导武器干扰效果仿真评估标准初探 . 红外与激光工程, 2013, 42(4): 900-903.
    [17] 程吉凤, 朱耀明, 唐恒敬, 李雪, 邵秀梅, 李淘.  ICP刻蚀InGaAs的微观损伤机制研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2186-2189.
    [18] 张连东, 冯刘, 刘晖, 程宏昌, 高翔, 苗壮.  均匀掺杂GaAs光阴极表面势垒特性研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2181-2185.
    [19] 孙巧霞, 徐向晏, 安迎波, 曹希斌, 刘虎林, 田进寿, 董改云, 郭晖, 李燕红.  InP/InGaAs/InP红外光电阴极时间响应特性的模拟研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3163-3167.
    [20] 付秀华, 赵容娇, 杜勇, 李向军, 刘建军, 洪治.  维甲酸和叶酸的太赫兹光谱 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1218-1222.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  321
  • HTML全文浏览量:  56
  • PDF下载量:  163
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-02-11
  • 修回日期:  2015-03-03
  • 刊出日期:  2015-10-25

InP/InGaAs转移电子光阴极吸收层厚度设计与计算

    作者简介:

    任彬(1981-),男,高级工程师,硕士,主要从事外延材料生长方面的研究。Email:robinson_cv@163.com

基金项目:

微光夜视技术重点实验室基金(J20130501)

  • 中图分类号: TN216

摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法计算了InP/InGaAs转移电子光阴极吸收层材料的电学结构和光学性质,交换关联能采用杂化泛函HSE06来描述。首先对闪锌矿结构GaAs材料能带图进行计算验证,接着建立标准InGaAs材料体结构模型,并对模型进行了动力学的自洽优化,在优化后的基础上进行了非自洽的计算,得到标准InGaAs材料的复介电函数,然后根据Kramers-Kronig关系推出标准InGaAs材料光吸收系数。最后,结合转移电子光阴极量子效率模型,在给定P型标准InGaAs材料非平衡少子扩散长度分别是0.8、1.0、1.2、1.4、1.6和2.0 mm的条件下,得到对能量在0.780 260~0.820 273 eV区间内、间距为0.002 eV的不同光子能量优化的InP/InGaAs转移电子光阴极吸收层厚度。

English Abstract

参考文献 (25)

目录

    /

    返回文章
    返回