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根据建立的变掺杂变组分反射式Al xGa 1–xAs/GaAs光电阴极的分辨力模型以及调制传递函数(MTF)理论模型, 仿真了材料中掺杂浓度线性变化、Al组分线性变化, 掺杂浓度均匀不变、Al组分线性变化, 掺杂浓度线性变化、Al组分均匀不变, 掺杂浓度均匀不变、Al组分均匀不变这4种不同结构反射式光电阴极的分辨力特性. 分析了Al组分、掺杂浓度、Al xGa 1–xAs层厚度、GaAs层厚度和入射光波长对阴极分辨力的影响. 仿真结果表明, 阴极材料中掺杂浓度梯度变化以及Al组分梯度变化都可以提高反射式Al xGa 1–xAs/GaAs光电阴极的分辨力, 其中掺杂浓度线性变化的同时, Al组分线性变化对Al xGa 1–xAs/GaAs光电阴极分辨力的影响最为明显. 仿真结果还表明: Al组分从0.45线性变化至0时, 阴极分辨力最好; 掺杂浓度从10 19—10 18cm –3线性变化比保持10 19cm –3不变, 阴极分辨力更好; 而阴极中Al xGa 1–xAs、GaAs层厚度以及入射光波长对4种阴极分辨力的影响则有着不同的变化规律.According to the established resolution model and modulation transfer function (MTF) of varying doping and varing composition reflection-mode (r-mode) Al xGa 1–xAs/GaAs photocathode, the resolutions of four types of r-mode photocathodes, i.e. linearly varying doping and linearly varying Al composition, uniform doping and linearly varying Al composition, linearly varying doping and uniform Al composition, uniform doping and uniform Al composition structures, are simulated, and the effects of Al composition, the types of doping, Al xGa 1–xAs layer thickness, GaAs layer thickness, and incident light wavelength on the resolution of cathodes are analyzed. The simulation results indicate that the varying doping and varying band-gap structures can also upgrade the resolution for r-mode Al xGa 1–xAs/GaAs photocathodes, and the effect of linearly varying doping and linearly varying composition structure are more pronounced. The simulation results also show that the MTFs of the cathodes with the Al composition varying from 0.45 to 0 linearly declining are highest. The MTFs of the cathodes with the linearly varying doping from 10 19−10 18cm –3are higher than that with uniform 10 19cm –3doping. With the increase of Al xGa 1–xAs thickness, GaAs thickness and incident light wavelength, the MTFs of four types photocathode have different regularities.
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Keywords:
- varying doping and varying composition/
- modulation transfer function/
- built-in electric field/
- resolution
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阴极结构 Al组分 掺杂浓度/cm–3 均匀掺杂均匀组分 0 保持1019不变 均匀掺杂线性组分 从0.45—0线性变化 保持1019不变 线性掺杂均匀组分 0 从1019—1018线性变化 线性掺杂线性组分 从0.45—0线性变化 从1019—1018线性变化 
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