| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1.绪论 | 第13-28页 |
| 1.1 紫外探测技术发展概述 | 第13-15页 |
| 1.1.1 紫外探测器的应用 | 第13-14页 |
| 1.1.2 紫外光电阴极的发展 | 第14-15页 |
| 1.2 Ga_(1-x)Al_xN材料的特性 | 第15-19页 |
| 1.2.1 Ga_(1-x)Al_xN材料结构 | 第15-18页 |
| 1.2.2 Ga_(1-x)Al_xN材料生长 | 第18页 |
| 1.2.3 p型Ga_(1-x)Al_xN材料制备 | 第18-19页 |
| 1.3 Ga_(1-x)Al_xN光电阴极研究现状 | 第19-25页 |
| 1.3.1 Ga_(1-x)Al_xN光电阴极激活工艺 | 第19页 |
| 1.3.2 Ga_(1-x)Al_xN光电阴极表面模型 | 第19-23页 |
| 1.3.3 国内外研究状况 | 第23-25页 |
| 1.4 本文的研究背景和意义 | 第25-26页 |
| 1.5 本文主要工作 | 第26-28页 |
| 2.基于密度泛函理论的第一性原理计算方法 | 第28-36页 |
| 2.1 引言 | 第28页 |
| 2.2 两种近似理论 | 第28-31页 |
| 2.2.1 Born-Oppenheimer绝热近似 | 第28-30页 |
| 2.2.2 Hartree-Fork近似 | 第30-31页 |
| 2.3 密度泛函理论 | 第31-33页 |
| 2.3.1 Hohenberg-Kohn定理 | 第31-32页 |
| 2.3.2 Kohn-Sham定理 | 第32-33页 |
| 2.4 赝势平面波方法 | 第33页 |
| 2.5 光谱分析理论 | 第33-34页 |
| 2.6 CASTEP模块介绍 | 第34-35页 |
| 2.7 小结 | 第35-36页 |
| 3.日盲型Ga_(1-x)Al_xN光电阴极组件结构设计 | 第36-47页 |
| 3.1 引言 | 第36页 |
| 3.2 不同Al组分Ga_(1-x)Al_xN材料的光电性质研究 | 第36-42页 |
| 3.2.1 理论模型和计算方法 | 第36-37页 |
| 3.2.2 原子结构 | 第37-38页 |
| 3.2.3 光学性质 | 第38-40页 |
| 3.2.4 电子结构 | 第40-42页 |
| 3.3 日盲型Ga_(1-x)Al_xN光电阴极组件结构设计 | 第42-45页 |
| 3.3.1 薄膜光学理论模型和量子效率模型 | 第42-44页 |
| 3.3.2 组件结构设计 | 第44-45页 |
| 3.4 小结 | 第45-47页 |
| 4.p型掺杂的Ga_(1-x)Al_xN光电阴极的原子结构和电子结构研究 | 第47-75页 |
| 4.1 引言 | 第47页 |
| 4.2 Mg掺杂及Mg-H共掺杂Ga_(1-x)Al_xN材料的原子与电子结构研究 | 第47-57页 |
| 4.2.1 理论模型和计算方法 | 第47-48页 |
| 4.2.2 Mg和Mg-H的形成能 | 第48-50页 |
| 4.2.3 Mg和Mg-H引起的晶格畸变 | 第50-52页 |
| 4.2.4 能带结构 | 第52-53页 |
| 4.2.5 Mg掺杂后的载流子浓度及H原子的钝化作用 | 第53-55页 |
| 4.2.6 密立根布居数分布 | 第55-57页 |
| 4.3 Be掺杂及Be-O共掺杂Ga_(1-x)Al_xN材料的原子与电子结构研究 | 第57-67页 |
| 4.3.1 理论模型和计算方法 | 第57-59页 |
| 4.3.2 Be和Be-O的形成能 | 第59-60页 |
| 4.3.3 Be原子和Be-O引起的晶格畸变 | 第60-63页 |
| 4.3.4 代位式和间隙式Be杂质原子造成的不同能带结构 | 第63-64页 |
| 4.3.5 不同Be掺杂方式引起的载流子浓度变化 | 第64-66页 |
| 4.3.6 密立根布居数分布 | 第66-67页 |
| 4.4 点缺陷对Ga_(1-x)Al_xN的原子结构和电子结构的影响 | 第67-73页 |
| 4.4.1 理论模型和计算方法 | 第67页 |
| 4.4.2 点缺陷在洁净Ga_(1-x)Al_xN中的形成能 | 第67-68页 |
| 4.4.3 点缺陷引起的晶格畸变 | 第68-69页 |
| 4.4.4 具有V_N和Ga_i缺陷的Ga_(1-x)Al_xN的态密度 | 第69-70页 |
| 4.4.5 V_N和Ga_i缺陷在Mg掺杂Ga_(1-x)Al_xN中的形成能 | 第70-71页 |
| 4.4.6 密立根布居数分布 | 第71-72页 |
| 4.4.7 能带结构 | 第72-73页 |
| 4.5 小结 | 第73-75页 |
| 5.Ga_(1-x)Al_xN光电阴极的表面特性及表面清洗研究 | 第75-97页 |
| 5.1 引言 | 第75页 |
| 5.2 Ga_(1-x)Al_xN(0001)极性表面的原子结构与电子结构研究 | 第75-86页 |
| 5.2.1 Ga_(1-x)Al_xN(0001)极性表面模型 | 第75-77页 |
| 5.2.2 Ga_(1-x)Al_xN(0001)极性表面的表面能及功函数 | 第77页 |
| 5.2.3 半金属性的表面能带结构 | 第77-79页 |
| 5.2.4 表面带隙变窄引起的截止波长红移现象 | 第79-83页 |
| 5.2.5 密立根电荷布居数分布 | 第83-84页 |
| 5.2.6 Mg掺杂对Ga_(0.75)Al_(0.25)N(0001)表面性质的影响 | 第84-86页 |
| 5.3 Ga_(1-x)Al_xN(10(?)0)和(11(?)0)非极性表面的原子结构与电子结构研究 | 第86-89页 |
| 5.3.1 Ga_(1-x)Al_xN(10(?)0)和(11(?)0)非极性表面模型 | 第86页 |
| 5.3.2 N原子外移现象 | 第86-88页 |
| 5.3.3 Ga_(1-x)Al_xN非极性表面的表面能和功函数 | 第88-89页 |
| 5.3.4 非极性表面的能带结构 | 第89页 |
| 5.4 Ga_(1-x)Al_xN光电阴极表面氧化及表面清洗研究 | 第89-96页 |
| 5.4.1 化学清洗前后的原子成分分析 | 第89-91页 |
| 5.4.2 表面氧化模型 | 第91-92页 |
| 5.4.3 氧化物在Ga(Mg)_(1-x)Al_xN(0001)表面的吸附能和功函数 | 第92-94页 |
| 5.4.4 表面氧化引起的Ga(Mg)_(1-x)Al_xN(0001)表面的形貌变化 | 第94页 |
| 5.4.5 表面氧化引起的表面电子结构的变化 | 第94-96页 |
| 5.5 小结 | 第96-97页 |
| 6.NEA Ga_(1-x)Al_xN光电阴极的表面Cs、O激活机理研究 | 第97-114页 |
| 6.1 引言 | 第97页 |
| 6.2 Ga(Mg)_(0.75)Al_(0.25N)(0001)表面的单Cs激活机理研究 | 第97-105页 |
| 6.2.1 单Cs激活实验 | 第97-98页 |
| 6.2.2 Cs在Ga(Mg)_(0.75)Al_(0.25)N(0001)表面上不同吸附位的研究 | 第98-101页 |
| 6.2.3 不同覆盖度的Cs在Ga(Mg)_(0.75)Al_(0.25)N(0001)表面吸附的研究 | 第101-103页 |
| 6.2.4 碎鳞场效应 | 第103-105页 |
| 6.3 Cs、O在Ga(Mg)_(0.75)Al_(0.25)N(0001)和空位缺陷表面吸附特性研究 | 第105-110页 |
| 6.3.1 Cs、O激活实验 | 第105-106页 |
| 6.3.2 Cs、O在Ga(Mg)_(0.75)Al_(0.25)N(0001)表面和空位缺陷表面的吸附理论研究 | 第106-110页 |
| 6.4 Cs、O在Ga(Mg)_(0.75)Al_(0.25)N(10(?)0)和(11(?)0)非极性表面吸附特性研究 | 第110-112页 |
| 6.4.1 Cs、O在非极性表面的吸附模型 | 第110-111页 |
| 6.4.2 第二偶极矩在垂直表面方向上的作用增强 | 第111-112页 |
| 6.5 小结 | 第112-114页 |
| 7.结束语 | 第114-118页 |
| 7.1 本文工作总结 | 第114-116页 |
| 7.2 本文创新点 | 第116页 |
| 7.3 有待进一步解决的问题 | 第116-118页 |
| 致谢 | 第118-119页 |
| 参考文献 | 第119-134页 |
| 附录 | 第134-136页 |
