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目录
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 光电阴极发展概述
1.2.2 Ga1-xAlxAs/GaAs光电阴极的发展现状
1.2.3 纳米结构阵列光电阴极的发展现状
1.2.4 基于COMSOL纳米结构仿真的发展现状
1.3 本文主要工作
2 变组分Ga1-xAlxAs光电阴极光学特性仿真及光电发射理论研究
2.1 建模过程及方法
2.1.1 有限元方法概述
2.1.2 COMSOL Multiphysics软件概述
2.1.3 有限差分方法概述
2.2 变组分Ga1-xAlxAs纳米结构光电阴极的光电发射理论模型
2.3 本章小结
3 GaAs纳米阵列结构设计与光电发射特性研究
3.1 GaAs纳米孔和纳米线阵列的仿真研究
3.1.1 仿真结构设计
3.1.2 直径对吸收率的影响
3.1.3 高度变化对吸收率的影响
3.1.4 倾斜角度变化对吸收率的影响
3.1.5 垂直和倾斜的纳米线纳米孔阵列的量子效率
3.2 GaAs纳米锥阵列的仿真研究
3.2.1 仿真结构与方法
3.2.2 圆台和圆锥几何参数变化对吸收率的影响
3.2.3 六棱台和六棱锥几何参数变化对吸收率的影响
3.2.4 几何参数变化对量子效率的影响
3.3 GaAs纳米线表面吸附金属颗粒模型的仿真研究
3.3.1 仿真结构与方法
3.3.2 不同金属颗粒吸附的吸收光谱
3.3.3 粒径变化对吸收率的影响
3.3.4 纳米线一周环绕颗粒数目变化对吸收率的影响
3.3.5 沿纳米线方向吸附颗粒数目变化对吸收率的影响
3.3.6 金属颗粒种类和半径变化对量子效率的影响
3.4 外加电场下GaAs纳米线阵列的仿真研究
3.4.1 仿真结构与方法
3.4.2 外电场强度对量子效率的影响
3.4.3 直径和高度变化对量子效率的影响
3.4.4 入射光角度变化对量子效率的影响
3.5 本章小结
4 变组分Ga1-xAlxAs纳米阵列结构设计与光电发射特性研究
4.1 变组分Ga1-xAlxAs纳米线阵列的仿真研究
4.1.1 仿真结构设计
4.1.2 Al组分变化对吸收光谱的影响
4.1.3 Al组分梯度变化对量子效率的影响
4.1.4 倾斜角度变化对量子效率的影响
4.1.5 子层高度变化对量子效率的影响
4.2 变组分Ga1-xAlxAs纳米锥阵列的仿真研究
4.2.1 仿真结构设计
4.2.2 Al组分变化对量子效率的影响
4.2.3 子层高度和阵列间距变化对量子效率的影响
4.2.4 截面形状对量子效率的影响
4.2.5 入射光角度对量子效率的影响
4.3 变组分Ga1-xAlxAs纳米线阵列表面吸附金属颗粒的仿真研究
4.3.1 仿真结构设计
4.3.2 沿纳米线方向吸附颗粒数目对吸收率的影响
4.3.3 纳米线一周环绕粒子数对平均吸收率和平均量子效率的影响
4.3.4 阵列周期变化对吸收率和量子效率的影响
4.3.5 粒径变化对吸收率和平均量子效率的影响
4.4 外加电场下变组分Ga1-xAlxAs纳米线阵列的仿真研究
4.4.1 仿真结构设计
4.4.2 Al组分变化对量子效率的影响
4.4.3 子层高度对量子效率的影响
4.4.4 外加电场强度对量子效率的影响
4.4.5 直径/周期对量子效率的影响
4.4.6 入射光角度对量子效率的影响
4.5 本章小结
5 结束语
5.1 本文工作总结
5.2 有待完善的工作
致谢
参考文献
附录