新型金阴极及其紫外光电发射特性

作者：王瑜英; 高扬; 王雪敏; 曹柱荣; 易早; 徐习斌; 易有根; 吴卫东

来源：强激光与粒子束, 2013, (10): 2627-2630.

• 光阴极
• 金纳米薄膜
• 表面结构
• 紫外光电发射特性
• 表面势垒 photocathode
• Au nano-films
• surface structure
• UV photoemission characteristics
• surface potential

采用直流磁控溅射法制备了不同厚度的金纳米薄膜,在高纯氮气气氛、800℃条件下快速退火,在石英基底上制备了具有表面微纳颗粒的新型金阴极。应用扫描电子显微镜对阴极的表面形貌进行表征,结果表明:阴极表面形成了均匀分布的金纳米颗粒,平均粒径随金纳米薄膜厚度的增加(5nm至20nm)从300nm增大到800nm。在190~360nm紫外光下,对阴极的光电子发射特性进行了研究,结果表明:相对于平面阴极,新型金阴极的光电子发射效率提高了10倍以上,最高可达到平面阴极的16倍,且随颗粒粒径的减小而增大。采用"三步"光电发射模型对上述结果进行理论分析,表明阴极光电效率的提高主要由于阴极光电发射面积的增加和局域强电场导致的表面势垒降低。

• 单位
  中国工程物理研究院激光聚变研究中心; 中南大学