第1章 绪论 1
1.1 光电效应及其发展简史 3
1.2 GaN光电阴极概述 4
1.2.1 NEA光电阴极的发现 4
1.2.2 NEA GaN光电阴极的提出 5
1.2.3 GaN晶体的生长技术 7
1.2.4 GaN基固体探测器件的研究现状 7
1.2.5 GaN基真空探测器件的研究现状 9
1.3 GaN光电阴极的应用 12
1.3.1 在紫外探测领域的应用 12
1.3.2 在真空电子源中的应用 15
1.4 光敏电阻测试技术概述 17
1.5 本书主要内容及意义 18
1.5.1 本书主要内容 18
1.5.2 本书意义 19
第2章 GaN光电阴极光电发射理论 21
2.1 GaN晶体概述 23
2.1.1 GaN的晶格结构和主要参数 23
2.1.2 GaN晶体的特性及能带结构 24
2.1.3 GaN晶体的本征载流子浓度 26
2.2 GaN光电阴极的光电发射机制概述 27
2.3 GaN光电阴极的结构以及工作模式 29
2.4 GaN光电阴极光电发射过程 30
2.4.1 光电子激发 30
2.4.2 光电子往阴极表面的输运 31
2.4.3 光电子隧穿表面势垒 33
2.5 反射模式GaN光电阴极的量子效率表达式 36
2.6 透射模式NEA GaN光电阴极的量子效率表达式 38
2.7 GaN光电阴极表面模型 40
2.7.1 GaAs光电阴极表面模型的回顾 40
2.7.2 GaN光电阴极表面模型[ GaN （Mg） ： Cs ] ： O-Cs 41
2.7.3 GaN光电阴极表面模型[GaN （Mg） ： Cs ] ： O-Cs的讨论 43
2.8 本章小结 44
第3章 GaN光电阴极制备技术 47
3.1 引言 49
3.2 激活评估实验系统简介 51
3.2.1 超高真空激活系统 52
3.2.2 NEA光电阴极的多信息量在线测控系统 55
3.2.3 表面分析系统 56
3.3 GaN光电阴极表面的净化 57
3.3.1 化学清洗工艺 58
3.3.2 加热净化工艺 59
3.4 激活实验 60
3.4.1 Cs激活 61
3.4.2 Cs/O激活 62
3.5 GaN光电阴极激活机制 65
3.5.1 激活过程中光电流变化分析 65
3.5.2 激活过程中电子亲和势变化分析 65
3.5.3 利用表面模型分析激活机制 68
3.6 本章小结 68
第4章 GaN光电阴极光谱响应 71
4.1 引言 73
4.2 光谱响应测试的原理 73
4.3 紫外光谱响应测试仪简介 75
4.4 GaN光电阴极光谱响应测试 79
4.4.1 反射式NEA GaN光电阴极光谱响应曲线特点 79
4.4.2 反射式NEA GaN光电阴极光谱响应曲线讨论 81
4.4.3 影响反射式NEA GaN光电阴极量子产额的因素 82
4.4.4 透射式NEA GaN光电阴极光谱响应 84
4.4.5 反射式和透射式NEA GaN光电阴极光谱响应对比 86
4.5 本章小结 87
第5章 NEA GaN光电阴极的稳定性 89
5.1 引言 91
5.2 GaN光电阴极的稳定性实验 91
5.2.1 GaN光电阴极稳定性实验介绍 92
5.2.2 GaN光电阴极稳定性实验讨论 93
5.3 GaN光电阴极量子效率曲线的衰减 94
5.3.1 量子效率衰减的实验 94
5.3.2 量子效率曲线的衰减结果分析与讨论 96
5.4 GaN光电阴极量子效率曲线的恢复 98
5.4.1 GaN光电阴极重新进Cs激活 98
5.4.2 GaN光电阴极重新进Cs激活结果讨论 99
5.5 本章小结 101
第6章 光敏电阻检测装置设计方案 103
6.1 光敏电阻简介 106
6.1.1 光敏电阻型号命名方法 107
6.1.2 光敏电阻的主要参数及其基本特性 108
6.2 光敏电阻检测装置设计的总体框图 110
6.3 数据采集模块 111
6.4 数据采集模块单片机和计算机的USB通信 111
6.5 驱动程序的开发 112
6.6 PC机应用程序的设计及光敏电阻分挡信息的显示 112
第7章 光敏电阻检测装置硬件设计 115
7.1 光源 117
7.2 数据采集模块 117
7.2.1 AT89C52介绍 119
7.2.2 AD574介绍 120
7.2.3 看门狗电路 124
7.2.4 分检显示电路的设计 125
7.3 数据采集模块单片机和计算机的USB通信 129
7.3.1 USB概述 129
7.3.2 USB的优点 129
7.3.3 USB通信模型 130
7.3.4 USB电气特性 131
7.3.5 USB总线数据传输信息包分析 132
7.3.6 USB总线接口设备的开发 133
7.3.7 USB数据传输接口模块电路原理图 134
7.3.8 USB接口芯片PDIUSBD12 134
7.3.9 双端口RAM芯片CY7 C 136 139
第8章 光敏电阻检测装置软件设计 141
8.1 数据采集模块软件设计 143
8.1.1 接收PC主机的采样命令 143
8.1.2 执行测试命令进行采样并存储结果 145
8.1.3 将采样数据写入到双口RAM中 147
8.1.4 数据采集模块主程序 148
8.2 USB数据传输接口模块软件设计 151
8.2.1 USB数据传输接口模块数据传输协议 152
8.2.2 USB接口模块向数据采集模块发送命令及检测结果数据帧过程 153
8.2.3 数据采集模块单片机向USB接口单片机发送采样数据帧过程 154
8.2.4 USB接口单片机程序 155
8.3 驱动程序的开发 159
8.3.1 USB总线驱动程序的特点 159
8.3.2 驱动程序模型WDM简介和开发工具选择 161
8.3.3 USB设备驱动程序设计 162
8.3.4 USB驱动程序的调试和安装 164
8.4 上位机应用软件的设计 164
8.4.1 关于EasyD12库的使用 165
8.4.2 上位PC机与USB通信模块之间数据传输协议 166
8.4.3 上位机应用程序的编写 167
第9章 总结与展望 173
9.1 工作总结 175
9.2 关于USB接口的开发 177
9.2.1 固件编程 177
9.2.2 传输速度 177
9.3 印刷电路板设计 178
9.3.1 印刷电路板的器件布局和尺寸 178
9.3.2 地线和电源线设计 178
9.3.3 去耦电容的配置 178
9.3.4 晶振电路的设计 179
9.4 抗干扰措施 179
9.4.1 硬件措施 179
9.4.2 软件措施 180
9.5 有待进一步探索的问题 180
参考书目 182