GaN(0001)与Al0.25Ga0.75N(0001)表面之间Cs活化机理的密度泛函理论研究

为了研究Al分数对AlxGa1-xN光电阴极的影响,建立并比较了GaN(0001)和Al0.25Ga0.75N(0001)表面的模型。利用基于第一原理密度泛函理论的超软伪势平面波计算和比较了Al0.25Ga0.75N(0001)表面和GaN(0001)表面的Cs活化机理。在这项工作中,为Al0.25Ga0.75N(0001)表面选择了七个可能的Cs吸附位点,而在GaN(0001)表面的计算模型中考虑了五个高对称位点。获得了吸附能,功函,表面偶极矩和光电流曲线。结果表明,Cs吸附降低了表面功函数,有利于获得最稳定的吸附位。为了验证我们的计算结果,对通过金属有机化学气相沉积法生长的p型掺杂Mg的GaN和AlGaN衬底进行了活化实验。光电流曲线表明,GaN光阴极的总光电流值大于Al0.25Ga0.75N光阴极的总光电流值。还研究了两个光电阴极的光谱响应曲线,并用来解释光电流的差异。这项工作为AlxGa1-xN和GaN光电阴极的进一步实验研究提供了参考。