透射式p型GaN(0001)光电阴极的表面洁净度及表征研究

• 作者: 冯刘 师宏立 牛森 王龙 石峰 程宏昌 苗壮 高翔
• 来源期刊: 真空科学与技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: GaN X射线光电子谱 化学腐蚀 热清洗 覆盖率
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 电子器件
• 页码范围: 10-14
• 分类号: TH838.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13922/j.cnki.cjovst.2016.01.03

摘要

在p型GaN(0001)光电阴极的化学腐蚀和高温热清洗的处理过程中,为了评价化学处理和热清洗的效果,利用X射线光电子谱分析了不同阶段的光电阴极表面状况.结果表明,开始处理前,表面存在严重的C、O污染,C的表面覆盖率接近2个单原子层,而O稍小于1个单原子层,并且表面生成Ga2O3氧化层.经2:2:1的H2SO4:H2O2:H2O混合溶液化学腐蚀处理后,C的表面覆盖率为0.36个单原子层,O的覆盖率为0.21个单原子层,化学腐蚀去除了大部分的C、O污染,露出了体材料.700℃高温热处理后,表面的C覆盖率低于百分之一个单原子层,而O的覆盖率也仅为0.07个单原子层,基本去除了C、O污染,并且表面Ga:N比为1.01:1,达到体材料的理想配比.GaN光电阴极在H2SO4/H2O2混合溶液中腐蚀15min并在700℃下真空热清洗30 min后,可以有效去除C、O污染和氧化物,获得洁净表面,进行Cs-O激活后可以获得负电子亲和势.