Innovative performance improvement of electron source by heterojunction

异质结创新提升电子源性能

• 批准号: 21K17994
• 负责人: 郭 磊
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17994/
• 关键词: アルカリカソード薄膜; ヘテロ接合; 真空輸送装置; 光電子分光; NEA-GaAsフォトカソード; マルチアルカリカソード; GaAs フォトカソード; 負の電子親和性; 量子効率

アルカリカソード薄膜によるヘテロ結合を用いて負の電子親和力が得られる新しいNEA-GaAs構造を実現するため、アルカリカソード薄膜の動作真空圧力の制限、時間あるいは電子ビームによる寿命が短いという欠点を克服する必要がある。これらの問題を対処するため、薄膜の分子構造の理解とその劣化メカニズムを解明することが有効だと考えられる。2022年度に薄膜フォトカソードの一種であるCsK2Sbフォトカソードの機能を損なわずに輸送できる真空スーツケース(真空度：<10-7Pa)を用い、あいちシンクロトロン光センター(あいちSR)のビームラインBL7Uへカソードを輸送し、光電子分光を行った。具体的には、名古屋大学の蒸着装置用いてグラフェンとMo半々の基板にCsK2Sbフォトカソードの成膜を行い、それを15km離れているあいちSRに輸送し、BL7UでX線光電子分光法（XPS）により深さ方向の分析を行った。その分析結果をもとに、カソード元素（Sb、K、Cs）の組成比と化学量論を定量的に評価した。グラフェン上のカソードにはCs過剰の表面があることが示したが、Mo基板の場合はそうではないことが分かった。また、グラフェン上のカソードはMo上のと比較してQEが高かったため、Cs過剰な表面が高いQEにつながることを示している。さらに、KとCsがスパッタリングで減少することが分かった。一方、スパッタリング後のグラフェン上のCs-K-Sb構造は、Mo上の構造よりも多くのアルカリ金属を含んでいます。この結果は、グラフェン上に形成されたSb結晶構造が、Mo上の結晶構造よりもアルカリ金属に対して透過性が高い可能性があることを示唆している。これらの結果から、成膜手法の再構成すれば、深さ方向に均一なNEA薄膜を得られることが示唆する。

为了实现一种新的NEA-GAA结构，其中使用碱阴极薄膜的杂耦合获得负电子亲和力，必须克服限制碱性阴极薄膜的操作真空压力和由于时间或电子束引起的寿命短的缺点。为了解决这些问题，理解薄膜的分子结构并阐明降解机制是有效的。在2022年，可以将真空手提箱（真空度：<10-7pa）运输而不损害CSK2SB光（一种类型的薄膜光电极）的CSK2SB光（一种薄膜光电）的功能，将阴极传输到Aichi Synchrotrotrotrotron optical Center（Aichi sr）的Aichi SynChrotrotrotrotrotron sr（aichi sr）和受试者pocusect to photoscoscy to phocecosciped and opection to phocecoccied。具体而言，使用Nagoya大学的沉积装置将CSK2SB光电阴极沉积在石墨烯和MO的一半上，并运送到相距15公里的Aichi SR，然后使用BL7U使用X射线光电谱（XPS）在深度方向上进行分析。基于分析结果，对阴极元件（SB，K，CS）的组成比和化学计量法进行了定量评估。结果表明，石墨烯上的阴极具有CS多余的表面，但MO底物没有这种情况。此外，由于与MO相比，石墨烯上的阴极具有更高的量化量子，因此表明过量的CS表面会导致更高的量化量化。此外，发现K和C通过溅射减少了。另一方面，溅射后的石墨烯上的CS-K-SB结构含有比MO上的结构更多的碱金属。该结果表明，在石墨烯上形成的SB晶体结构可能比MO的晶体结构更可渗透。这些结果表明，将膜形成方法在均匀的Nea nea薄膜中导致膜形成方法在均匀的nea薄膜中产生。

项目成果

半導体フォトカソード用真空輸送装置の開発

半导体光电阴极真空输送装置的研制

• 发表时间: 2021
• 作者: 塩原慧介;郭磊;高嶋圭史;真野篤志
• 通讯作者: 真野篤志

半導体フォトカソード分析用真空輸送装置の開発

半导体光电阴极分析用真空输送装置的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 塩原慧介;郭磊;仲武昌史;高倉将一;真野篤志;高嶋圭史
• 通讯作者: 高嶋圭史

真空輸送装置を用いた半導体フォトカソードの劣化メカニズムの光電子分光分析

利用真空传输装置光电子能谱分析半导体光电阴极的劣化机理

• 发表时间: 2023
• 作者: M. Maeda;T. Tadokoro;Y. Ueno;K. Nishida;Y. Kani;M. Itoh;T. Sasaki;T. Watanabe;H. Kikunaga;S. Kashiwagi;K. Shirasaki;S. Sekimoto;T. Ohtsuki;M. Inagaki;山田昭子;塩原慧介
• 通讯作者: 塩原慧介