研制了一套基于電腦掌握的GaAs光電負(fù)極智能激活零碎,該零碎可在電腦掌握下寬大依照規(guī)范工藝對(duì)GaAs光電負(fù)極繼續(xù)智能激活,并可在線測(cè)量負(fù)極的光譜*曲線。利用該零碎別離繼續(xù)了智能激活和人工激活試驗(yàn),搜羅了激活內(nèi)中中的光直流電變遷曲線,綜合發(fā)現(xiàn),和智能激活內(nèi)中相比,因?yàn)槿斯ぜせ顑?nèi)中涌現(xiàn)了誤操作,相鄰光直流電峰值間的差值上升很快,Cs、O交替的位數(shù)也較少。人工激活內(nèi)中中Cs、O交替6次,光直流電zui大值為43μA,激活后GaAs光電負(fù)極的積分銳敏度為796μA/lm。智能激活內(nèi)中中Cs、O交替9次,光直流電zui大值為65μA,激活后GaAs光電負(fù)極的積分銳敏度為1100μA/lm。

　　1968年,A.A.Turnbull和G.B.Evans用在GaAs負(fù)極名義交替遮蓋Cs、O的激活形式制成了陰電子親和勢(shì)光電負(fù)極。自上世紀(jì)70年歲實(shí)用化以來,GaAs光電負(fù)極因存在量子效率高,暗發(fā)射小,發(fā)射電子的能量散布及角散布集中,中波閾可調(diào),中波*擴(kuò)大后勁大等長處,在高性能微光像加強(qiáng)器、自旋電子學(xué)等泛濫畛域失掉了寬泛的利用。海內(nèi)GaAs陰電子親和勢(shì)光電負(fù)極的激活制備內(nèi)中尚在于人工操作階段,人為成分造成的誤差會(huì)在很大水平上制約GaAs光電負(fù)極的廢品率,那末由電腦準(zhǔn)確掌握GaAs負(fù)極的激活內(nèi)中,則可防止人為成分帶來的不確定性和對(duì)教訓(xùn)的依賴,顯著普及負(fù)極的廢品率和生產(chǎn)效率?；谏鲜鏊尖?咱們順利研制了GaAs光電負(fù)極智能激活零碎,眼前海內(nèi)外尚未見同類零碎的地下簡報(bào)。該零碎可在電腦掌握下對(duì)GaAs光電負(fù)極繼續(xù)智能激活,電腦智能激活掌握程序可以按規(guī)范工藝準(zhǔn)確掌握GaAs光電負(fù)極的激活內(nèi)中,制備內(nèi)中反復(fù)性更好,可大大普及GaAs光電負(fù)極的廢品率和生產(chǎn)效率。該零碎還可在線測(cè)量GaAs光電負(fù)極的光譜*曲線。利用該零碎,咱們對(duì)GaAs光電負(fù)極繼續(xù)了基于電腦掌握的智能激活,并將智能激活內(nèi)中和人工激活內(nèi)中繼續(xù)了比照,發(fā)現(xiàn)智能激活存在很大的優(yōu)惠性。1、零碎構(gòu)造及作業(yè)原理1.1、零碎總體構(gòu)造

　　GaAs光電負(fù)極智能激活零碎原理框圖如圖1所示。零碎由兩大全體組成,一全體實(shí)現(xiàn)光直流電的搜羅,另一全體掌握單色光的輸入和Cs、O程控直流電源直流電信號(hào)的輸入和搜羅。

圖1　GaAs光電負(fù)極智能激活零碎原理框圖

　　幽號(hào)解決模塊經(jīng)過強(qiáng)加200V的電壓來收集負(fù)極光直流電,該解決模塊存在光電隔離性能,能夠無效地濾除煩擾信號(hào),精細(xì)檢測(cè)1nA～200μA之間的光直流電。光直流電經(jīng)幽號(hào)解決模塊放大解決后轉(zhuǎn)換為0-5V之間的電壓信號(hào)輸出電腦。電腦經(jīng)過16位A/D卡對(duì)輸出的電壓信號(hào)繼續(xù)搜羅,從幽號(hào)解決模塊過去的電壓信號(hào)接到16選1的模仿輸出多路器上,在硬件的掌握下選通所需的輸出通道,當(dāng)有電壓輸出時(shí),該通道將模仿輸出信號(hào)送至采樣維持器,而后經(jīng)過硬件觸發(fā)A/D轉(zhuǎn)換,當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時(shí),將16位電壓數(shù)據(jù)從A/D卡讀入到電腦外存中。電腦把讀入的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的光直流電,以實(shí)現(xiàn)對(duì)光直流電的搜羅。在搜羅光直流電的內(nèi)中中,電腦經(jīng)過I/O卡取舍相反的放大電阻,掌握幽號(hào)解決模塊對(duì)光直流電的放大倍率。光柵單色儀運(yùn)用12V/100W的鹵鎢燈作為白光光源。在程控狀態(tài)下,單色儀中的地方解決器吸收電腦收回的掌握信號(hào),并產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元所需的時(shí)序。步進(jìn)電機(jī)依據(jù)地方解決器輸入的信號(hào),牽動(dòng)光柵臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng),兌現(xiàn)跨度的掃描,提供光譜*測(cè)試所需的400nm～1000nm之間的單色光。單色光采納光纖傳輸,這種形式能夠普及傳光效率,而且在激活零碎中運(yùn)用更加靈敏不便。電腦可經(jīng)過硬件兌現(xiàn)Cs、O程控直流電源輸入直流電值0～10A之間準(zhǔn)確陸續(xù)調(diào)節(jié),精度可達(dá)1mA,并可掌握程控直流電源的通斷。電腦對(duì)光柵單色儀和Cs、O程控電源的掌握是經(jīng)過RS232接口兌現(xiàn)的。1.2　GaAs光電負(fù)極智能激活原理

　　眼前被廣為承受的Cs、O激活形式有兩種:一種是Cs源陸續(xù),O源斷續(xù)的激活形式;另一種是Cs源和O源皆斷續(xù)的激活形式。試驗(yàn)證實(shí),這兩種激活形式的動(dòng)機(jī)沒有顯然的差異。零碎的智能激活程序采納的是操作簡便的Cs源陸續(xù),O源斷續(xù)的激活形式。激活內(nèi)中中,由白普照耀在負(fù)極面上產(chǎn)生的光電子在低壓陽極的收集下產(chǎn)生光直流電,光直流電經(jīng)放大后由電腦經(jīng)過A/D搜羅卡搜羅。電腦對(duì)光直流電的實(shí)時(shí)變遷狀況繼續(xù)斷定,并在斷定的根底上經(jīng)過智能的自相配掌握算法來正確及時(shí)地掌握Cs源程控電源和O源程控電源的直流電輸入大小及通斷,寬大依照規(guī)范工藝在GaAs負(fù)極名義交替遮蓋Cs、O,無效地防止誤操作,以達(dá)成智能制備高性能GaAs光電負(fù)極的目標(biāo)。1.3、光譜*曲線測(cè)試原理

　　光電負(fù)極的光譜*,有時(shí)稱光譜特點(diǎn),是負(fù)極的光譜銳敏度隨入射光譜的散布。具體來說,若照耀到負(fù)極面上的單色入射光的輻射功率為W(λ),負(fù)極產(chǎn)生的光直流電為I(λ),則負(fù)極的光譜銳敏度為:

　　將負(fù)極對(duì)應(yīng)入射光譜中每一單色光的光譜銳敏度連成一條曲線,便失去了光譜*曲線。光譜*是光電負(fù)極zui不足道的特點(diǎn)之一,在微光夜視畛域,它是取舍負(fù)極的不足道根據(jù)。2、試驗(yàn)及綜合

　　利用GaAs光電負(fù)極智能激活零碎別離繼續(xù)了智能激活和人工激活試驗(yàn)。試驗(yàn)采納的是反照式p型GaAs(100)基片資料,資料的摻雜深淺為1×1019cm-3,摻雜元素為Zn。在化學(xué)蕩滌后,GaAs樣品被送入超高真空激活零碎別離繼續(xù)熱蕩滌和(Cs,O)激活。激活內(nèi)中中測(cè)試了光直流電隨工夫的變遷曲線。