Новый источник спин-поляризованных электронов на основе мультищелочного фотокатода тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Русецкий Вадим Сергеевич

• Русецкий Вадим Сергеевич
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Русецкий Вадим Сергеевич

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1. 1 Использование эффекта оптической ориентации для получения спин-

поляризованных электронов

1.2 Мультищелочной фотокатод

1.2.1 Кристаллическая и зонная структура

1.2.2 Структура и фотоэмиссионные свойства фотокатода

1.3 Методы регистрации спина свободного электрона

1.3.1 Детекторы на основе спин-орбитального взаимодействия

1.3.2 Детекторы на основе обменного взаимодействия

1.3.3 Эффект спиновой фильтрации в тонких ферромагнитных пленках

1.3.4 Многоканальный спин-детектор на основе гетероструктуры ферромагнетик-

полупроводник

1.4 Выводы к Главе 1 и постановка задачи

Глава 2. Аппаратура и методы исследований

2.1 Вакуумный фотодиод с двумя полупроводниковыми электродами

2.2 Экспериментальная установка для генерации и детектирования спин-

поляризованных электронов

2.3 Фотоэмиссионные и инжекционные свойства гетероструктуры- детектора39

2.4 Детектирование спин-поляризованных электронов

2.4 Характеристики детектора в одноканальном режиме

2.5 Измерения в многоканальном режиме

2.6 Выводы к Главе

Глава 3. Фотоэмиссионные свойства мультищелочного фотокатода

3.1 Неполяризованная фотоэмиссия и эффективное отрицательное электронное

сродство

3.2 Оптическая ориентация в мультищелочном фотокатоде

3.3 Спиновая поляризация фотоэлектронов в мультищелочном фотокатоде

3.4 Выводы к Главе

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список публикаций по теме диссертации

Список литературы

4

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Новый источник спин-поляризованных электронов на основе мультищелочного фотокатода»

Введение

Актуальность темы. Исследование эмиссии и инжекции спин-поляризованных электронов в твердотельных структурах является важной областью спинтроники и активно изучается в последние десятилетия [1, 2]. В этом контексте разработка новых эффективных источников спин-поляризованных электронов [3; 4] и спин-детекторов для низкоэнергетических электронных пучков [5; 6] является актуальной задачей.

Результаты измерений спиновой поляризации электронов сыграли важную роль в понимании таких эффектов, как гигантское магнетосопротивление [7], Рашбы [8], а также в исследованиях топологических изоляторов [9]. Экспериментальные исследования, связанные с вышеописанными явлениями, основаны на измерениях зонной структуры поверхности твердого тела с учётом спиновой поляризации электронных состояний. Современным экспериментальным методом определения зонной структуры поверхности твёрдого тела является фотоэлектронная спектроскопия с угловым и спиновым разрешением (ФЭСУР со спиновым разрешением) [10]. В качестве спин-детектора в установках ФЭСУР со спиновым разрешением обычно используются приборы на основе спин-орбитального взаимодействия (детектор Мотта) или обменного взаимодействия (детекторы на основе спин-зависимого отражения электронов от поверхности ферромагнитной плёнки). В большинстве случаев такие детекторы являются одноканальными, что означает их низкую эффективность. Разработки многоканальных спин-детекторов ведутся путём увеличения размерности существующих одноканальных, что приводит к значительному усложнению конструкции и увеличению её габаритов. Таким образом, разработка детектора, позволяющего измерять спиновую поляризацию электронов с эффективностью, аналогичной эффективности детектирования электронов в ФЭСУР без учёта спиновой поляризации является важной проблемой в современной фотоэлектронной спектроскопии.

Спин-поляризованные электронные пучки с высокой степенью поляризации требуются в установках для ядерной физики (например, электронно-ионный коллайдер (Е1С), международный линейный коллайдер [11-15], «Супер чарм-тау фабрика» [16]), а также используются в электронной микроскопии для исследования намагниченности в материалах и наноструктурах [17]. Почти все современные источники спин-поляризованных электронных пучков для физики ускорителей и электронной микроскопии используют фотокатоды на основе материалов А3В5, таких как GaAs (Cs, О) фотокатод с эффективным отрицательным электронным сродством (ОЭС). Несмотря на широкое использование GaAs в качестве фотокатода, его серьезным недостатком является низкая устойчивость к остаточной атмосфере вакуумной камеры и, как следствие, малый срок службы [18]. Альтернативой соединениям группы А3В5 являются материалы на основе антимонидов щелочных металлов, которые известны ещё с 1930-х годов и широко используются в электронно-оптических преобразователях, фотоэлектронных умножителях [19-21], а также для получения неполяризованных электронных пучков высокой яркости [13, 18]. Преимущество этих фотокатодов заключается в их более быстром временном отклике и большей долговечности по сравнению с фотокатодами А3В5. Одним из наиболее распространённых антимонидов щелочных металлов является (мультищелочной фотокатод). Было

продемонстрировано, что с помощью возможно получать электронные

пучки с низким собственным эмиттансом (0.22 мм рад/(мм), что соответствует средней поперечной энергии (МТЕ) 30 мэВ при комнатной температуре) [24]. Благодаря этому фотокатоды на основе антимонидов щелочных металлов замещают А3В5 фотокатоды для получения неполяризованных пучков электронов [11]. Однако, возможность использования антимонидов щелочных металлов и, в частности, в качестве источников спин-поляризованных электронов

ранее не изучалась.

Целью диссертационной работы является исследование фотоэмиссионных свойств фотокатода в качестве источника спин-поляризованных

электронов и разработка полупроводникового спин-детектора с пространственным

разрешением.

Для достижения цели работы были поставлены следующие задачи:

1) Изучить инжекцию свободных спин-поляризованных электронов в гетероструктуры А3В5, установить механизмы спиновой релаксации электронов и эффективность разрабатываемого детектора.

2) Установить наличие эффекта оптической ориентации в фотокатоде.

3) Определить возможность спин-поляризованной фотоэмиссии из

фотокатода.

Научная новизна работы.

1. Продемонстрирована возможность многоканального детектирования спиновой поляризации свободных электронов с помощью полупроводникового спин-детектора на основе гетеростуктур А3В5.

2. Впервые обнаружен эффект оптической ориентации в соединении №2^Ь. Получена высокая степень циркулярной поляризации фотолюминесценции, равная 23% при Т=300 К, что близко к максимальному теоретическому значению 25%.

3. Впервые обнаружена фотоэмиссия спин-поляризованных электронов из

фотокатода. Измерена степень спиновой поляризации пучка электронов, эмитированных из фотокатода: 40-50% при Т=300 К.

4. Впервые получены распределения фотоэлектронов, эмитированных из

фотакатода, по прадольной энергии с высоким разрешением, ~ 15 мэВ.

Теоретическая и практическая значимость работы. Обнаружение спин-поляризованной фотоэмиссии из открывает возможность создания

более эффективных источников электронов для ускорителей, которые обладают малым эмиттансом, высокой степенью спиновой поляризации пучка и долговечностью.

Полученные результаты по полупроводниковому детектору спина свободных электронов с пространственным разрешением показывают перспективность разработки детекторов такого типа. Данные исследования позволят создать

компактный многоканальный спин-детектор на основе гетероструктур А3В5, который может стать альтернативой существующим одноканальным детекторам, используемым в установках фотоэмиссионной спектроскопии с разрешением по углу и спину.

Методoлогия и методы исследовaния. В качестве основных объектов исследования в работе выступали мультищелочные фотакатоды (Na2KSb:Cs), выращенные на стекле и герметично закрепленные в плоскопараллельных вакуумных фотодиодах, анодом в которых являлись спин-детекторы на основе гетероструктур GaAs/AlGaAs. Для уточнения зонной диаграммы исследуемого фотокатода измерялись спектры фотолюминесценции, квантового выхода и распределения фотоэлектронов по продольной составляющей кинетической энергии с использованием фотодиода как анализатора задерживающего потенциала. Для исследования спин-поляризованной фотоэмиссии из измерялись спектры и пространственные распределения циркулярно поляризованной катодолюминесценции в аноде при инжекции спин-поляризованных электронов из фотокатода. Хорошо изученный с точки

зрения фотоэмиссии спин-поляризованных электронов GaAs(Cs,O) фотокатод использовался как для получения данных об эффективности спин-детектора, так и для сравнительных измерений с фотокатодом.

Положения, выносимые на защиту:

1. Гетероструктуры на основе соединений А3В5 р-типа, активированные до состояния эффективного отрицательного электронного сродства, могут быть использованы в качестве детектора спиновой поляризации свободных электронов с пространственным разрешением.

2. В соединении №гКЗЬ наблюдается эффект оптической ориентации. Максимальная степень циркулярной поляризации фотолюминесценции в достигает 23% при Т=300 К, что близко к теоретическому значению 25%.

3. Мультищелочной фотокатод является источником спин-поляризованных электронов. Степень спиновой поляризации пучка

фотоэлектронов, эмитированных из фотокатода достигает 40-50% при

Т = 300К.

Достоверность результатов и апробация работы. Достоверность полученных в работе результатов обеспечивается применением современных экспериментальных методов изготовления и исследования функциональных свойств образцов, высокой степенью воспроизводимости результатов. Полученные результаты и выводы не имеют противоречий с литературными данными.

Результаты диссертационной работы представлялись и обсуждались на семинарах и конкурсах научных работ ИФП СО РАН, а также докладывались на следующих российских и международных конференциях: XIV Российская конференция по физике полупроводников «Полупроводники-2019» (Новосибирск, 2019), XXIII международный симпозиум «Нанофизика и наноэлектроника» (Нижний Новгород, 2019), XXV международный симпозиум «Нанофизика и наноэлектроника» (Нижний Новгород, 2021), Российская конференция и школа молодых учёных по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники (с участием иностранных учёных) Фотоника (Новосибирск, 2021).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 6 статьях в рецензируемых научных журналах [А1-А6], индексируемых в базах данных Web of Science, Scopus и РИНЦ, и в виде тезисов и материалов конференций [А7-А14].

Личный вклад автора. Постановка цели и задач работы, а также обсуждение результатов осуществлялась автором диссертации совместно с научным руководителем. Изготовление образцов вакуумных фотодиодов с исследуемыми гетероструктурами производилось совместно с ЗАО «Экран ФЭП». Эксперименты по спектральным измерениям циркулярно-поляризованной фото- и катодолюминесценции, измерение фотоэмиссионных характеристик исследуемых материалов, а также анализ экспериментальных данных проводились автором лично. Измерения пространственных распределений циркулярно-поляризованной катодолюминесценции проводились совместно с В. А. Голяшовым.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения и списка литературы из 112 наименований. Объем работы составляет 86 страниц. Работа содержит 1 таблицу и 34 рисунка.

В первой главе рассмотрены полупроводниковые источники электронов, используемые в ускорителях частиц. Обсуждаются вопросы получения источников спин-поляризованных электронов с высоким квантовым выходом и степенью поляризации пучка. Приведены результаты по исследованию антимонидов щелочных металлов в качестве источников неполяризованных пучков электронов. Обсуждаются работы по расчёту зонной структуры соединения и

возможность оптической ориентации в данном материале.

Приведён обзор существующих методов детектирования спина свободных электронов. Проведено сравнение основных параметров, используемых на данный момент спин-детекторов. Описана концепция многоканального спин-детектора, позволяющего определять спиновую поляризацию электронов в 3-х проекциях.

Во второй главе приведено описание плоскопараллельных вакуумных фотодиодов, содержащих исследуемые источник и детектор спин-поляризованных электронов и позволяющих исследовать фотоэмиссионные и инжекционные свойства полупроводниковых гетероструктур. Описаны использованные в работе экспериментальные методы исследования и основные свойства полупроводникового спин-детектора свободных электронов.

Третья глава посвящена исследованию фотоэмиссионных свойств мультищелочного фотокатода (№2^Ь^). Описываются полученные данные по ширине запрещённой зоны и величине электронного сродства в мультищелочном фотокатоде. Приводятся результаты исследования эффекта оптической ориентации в №2^Ь. Обсуждается возможность фотоэмиссии спин-поляризованных электронов из мультищелочного фотокатода.

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Использование эффекта оптической ориентации для получения спин-поляризованных электронов

Почти во всех современных источниках электронных пучков с высокой спиновой поляризацией для физики ускорителей и электронной микроскопии используются фотокатоды на основе материалов А3В5 (GaAs). Впервые предложено использовать GaAs в качестве источника спин-поляризованных электронов Гарвином, Лампелем и Вайсбушем [25; 26], а первый образец источника спин-поляризованных электронов на основе GaAs(Cs,O) фотокатода получен Пирсом и др. [27] в 1975 году. В основе генерации спин-поляризованных электронов в материалах А3В5 лежит явление оптической ориентации электронных спинов, которое можно кратко описать с помощью рисунка 1.1. На рисунке 1.1(а) схематично представлен закон дисперсии для GaAs в окрестности центра зоны Бриллюэна. Зона проводимости является двукратно вырожденной и состоит из s состояний (полный угловой момент j = 1/2). Валентная зона состоит из р состояний и включает в себя: двукратно вырожденные подзоны тяжелых (НН) и легких дырок (Ш) 0 = 3/2), двукратно вырожденную спин-отщеплённую ^О) подзону 0 = 1/2). При поглощении фотонов с круговой поляризацией генерируются электроны, у которых проекция спина на направление распространения волны составляет ±1/2. Согласно правилам отбора, при поглощении фотонов с правой круговой поляризацией возможны переходы, показанные на рисунке 1. 1 (б). Относительные вероятности переходов, полученные из соответствующих матричных элементов, указаны в кружках. В случае, когда энергия падающего циркулярно поляризованного излучения больше суммы ширины запрещённой зоны и величины спин-орбитального расщепления (йю > Eg+ДSO), максимальная спиновая поляризация электронов оказывается равной Р = (3-1-2)/(3+1+2)=0. В случае, когда йю < Eg+ДSO, максимальная спиновая поляризация электронов оказывается равной Р = (3-1 )/(3+1)=0.5. Таким образом, степень поляризации электронного пучка, получаемого из GaAs фотокатода теоретически может достигать 50% [26].

О к

Рисунок 1.1. (а) Схематичное изображение закона дисперсии GaAs в вблизи Г-точки: Eg - ширина запрещённой зоны, Д^ - спин-орбитальное расщепление, СВ - зона проводимости, НН - подзона тяжелых дырок , LH - подзона легких дырок, SO - спин-отщеплённая подзона. (б) Правила отбора для переходов из валентной зоны в зону проводимости для право-циркулярно поляризованного света (а+). Числа в кружках обозначают относительные вероятности разрешённых переходов.

В общем случае, эмиссия электронов из твёрдого тела в вакуум ограничивается поверхностным потенциальным барьером. Величина этого барьера напрямую влияет на квантовую эффективность фотокатода, спиновую поляризацию электронного пучка и зависит от структуры поверхности материала и адсорбированных соединений [28]. Кратко описать влияние поверхности фотокатода на его эффективность можно с помощью рисунка 1.2, на котором показаны энергетические диаграммы чистой поверхности р+ - GaAs (а) и активированной поверхности путём коадсорбции цезия и кислорода (б). На рисунке отмечены ширина запрещённой зоны Её и работа выхода ф, определяющая порог фотоэмиссии фотокатода по энергии падающих фотонов. По определению работа

Рисунок 1.2. (а) Зонная диаграмма фотокатода с положительным и (б) с эффективным отрицательным электронным сродством. — уровень Ферми, Еу — потолок валентной зоны, Eg — ширина запрещенной зоны, ф — работа выхода, х* — эффективное электронное сродство. выхода электронов равняется ф = Еуас - Е^ где — уровень Ферми, Еуас — уровень вакуума (потенциальная энергия электрона в вакууме). В случае GaAs р+- типа ф ~ Eg + х*, где Eg — ширина запрещённой зоны, х* — эффективное электронное сродство (энергетическое расстояние от дна зоны проводимости в объеме полупроводника до уровня вакуума). В случае чистой поверхности (рисунок 1(а)) возможна фотоэмиссия электронов, получивших и сохранивших энергию, значительно превышающую ширину запрещённой зоны. При активации (рисунок 1(б)) на поверхности фотокатода наблюдается эффективное отрицательное электронное сродство (ОЭС), при котором уровень вакуума на поверхности оказывается ниже дна зоны проводимости в объеме полупроводника. Стоит отметить, что истинное сродство на поверхности полупроводника остается положительным. В случае ОЭС появляется высокая вероятность выхода в вакуум как электронов, заброшенных в зону проводимости при поглощении фотонов с энергией близкой к Е^ так и термализованных электронов, что увеличивает эффективность фотокатода. Поскольку для получения высокой степени спиновой поляризации электронов в GaAs требуется возбуждение фотоэлектронов с энергией

близкой к Eg (рисунок 1.1), наличие ОЭС является обязательным условием для получения эффективного полупроводникового источника спин-поляризованных электронов. Таким образом, степень спиновой поляризации фотоэлектронов в GaAs(Cs,O) фотокатодах может достигать 50% при квантовом выходе 20-40%).

Для получения большей степени поляризации электронного пучка требуется снять вырождение подзон легких и тяжёлых дырок в Г-точке валентной зоны. Это даёт возможность возбуждать электроны только в одно спиновое состояние. Вырождение можно снять путем понижения симметрии кристалла, как это, например, происходит под действием одноосной деформации [29] (рисунок 1.3). При растяжении (tensile) в плоскости слоя подзона легких дырок (ш,= ±1/2) в GaAs поднимается над подзоной тяжелых дырок (mj= ±3/2) (рисунок 1.3, справа). Теоретический расчет максимальной поляризации в зоне проводимости при возбуждении электронов из подзоны легких дырок приводит к значению поляризации Р = -0.8 в случае, когда свет распространяется под углом 90° к направлению приложенного напряжения, и Р=-1, если напряжение приложено параллельно направлению распространения света, что коррелирует с экспериментальными данными по поляризованной фотолюминесценции [30]. Для получения фотокатодов с напряжённым активным слоем GaAs используют подложки с рассогласованием постоянных решёток. Максимальные значения степени поляризации электронного пучка, эмитированного из фотокатодов такого типа равны 75-80% при квантовом выходе до 1 % [31; 32]. Для получения более высокой степени поляризации пучка электронов используются фотокатоды на основе сверхрешёток [33-36], с помощью которых была достигнута степень поляризации более 90% при квантовом выходе 1-6%.

Несмотря на высокие значения степени спиновой поляризации электронов, получаемых с помощью фотокатодов A3B5, применение этих фотокатодов имеет некоторые ограничения: относительно большое время отклика; низкая стойкость к остаточной атмосфере вакуумной камеры и, как следствие, малое время работы [37]. Частично проблема долговечности решается выбором активирующего покрытия: Cs-Te [38], Sb-Cs-O [39], но получение фотокатодов с высокими

степенью поляризации электронов, квантовым выходом и долговечностью является актуальной задачей.

Е Е Е

гл,=1/2

compressive unstrained tensile

Рисунок 1.3. Схематическое изображение зонной структуры GaAs в случае напряжения сжатия (compressive), ненапряжённого состояния (unstrained) и напряжения растяжения (tensile). [29]

1.2 Мультищелочной фотокатод.

Первые сообщения об использовании антимонидов щелочных металлов, таких как Cs3Sb, K2CsSb, Na2KSb, и Na2KSb:Cs в качестве фотокатодов начали появляться в конце 30-х годов прошлого века [40-42], но только в последние десятилетия возрос интерес к таким фотокатодам с точки зрения получения пучков неполяризованных электронов высокой яркости [13; 22; 23]. Данные материалы имеют несколько преимуществ по сравнению с фотокатодами на основе A3B5: меньшее время отклика, относительная простота в изготовлении (возможность выращивать на стеклах, ультрафиолетовых окнах, металлах, других полупроводниках) и меньшая восприимчивость к остаточной атмосфере вакуумной

камеры. Рост тонких пленок антимонидов щелочных металлов методом молекулярно-лучевой эпитаксии открывает путь к значительному увеличению яркости и эффективности данных фотокатодов вблизи порога фотоэмиссии за счет уменьшения поверхностного беспорядка[43-45].

Среди антимонидов щелочных металлов стоит выделить мультищелочной фотокатод (МФ, состоящий из активного слоя №2ОЬ и

активирующего слоя CsxSb, который по аналогии с Cs-O для GaAs снижает работу выхода фотокатодах. МФ и GaAs фотокатод имеют схожие спектральные диапазоны чувствительности (400-900 нм), однако МФ уступает GaAs по величине квантового выхода: пиковые значения в 15-20% против 40% у GaAs:Cs-O. Несмотря на это, МФ выступает альтернативой GaAs:Cs-O при изготовлении электронно-оптических преобразователей (ЭОП) и фотоэлектронных умножителей (ФЭУ), и также находит применение в качестве источника электронов в ускорителях.

1.2.1 Кристаллическая и зонная структура (Na2KSb:Cs)

Знание кристаллической и зонной структуры важно для понимания фотоэмиссионных свойств материала. Поэтому, в связи с большим интересом к антимонидам щелочных металлов с точки зрения физики ускорителей, в последнее время появилось значительное количество работ в этом направлении [46-50]. №2^Ь, как и значительная часть антимонидов щелочных металлов, обладает кубической гранецентрированной решёткой, постоянная решётки а = 7.74 А [48], пространственная группа Fm3m (рисунок 1.4). Атомы Sb занимают позицию с координатами (0,0,0), атомы К - (1/2, 1/2,1/2), атомы № - ± (1/4, 1/4,1/4).

К 8Ь №

Рисунок 1.4. Элементарная ячейка №20Ь

Примитивная ячейка №2^Ь представляет собой ромбоэдрическую структуру, состоящую из 8 атомов Sb, расположенных в узлах ячейки, 2 атомов № и одного атома ^ расположенных вдоль диагонали ячейки (рисунок 1.5 (а)). Данной ячейке соответствует зона Бриллюэна, показанная на рисунке 1.5 (б) [Л1].

Рассчитанный закон дисперсии №2^Ь представлен на рисунке 1.6 [Л1]. Для сравнения на рисунке 1.6 представлен закон дисперсии для GaAs, полученный аналогичным образом. Серыми линиями показаны результаты расчёта без учёта спин-орбитального взаимодействия, на которых все три верхних валентных подзоны вырождены в точке Г, а ширина запрещённой зоны равна 1.58 и 1.62 эВ

Рисунок 1.5. (а) Примитивная ячейка и (б) зона Бриллюэна №2^Ь. Обозначены точки высокой симметрии (Г, К, L, W, X)

соответственно. Полученные зависимости (в том числе, ширины запрещённой зоны №2^Ь) хорошо согласуются с более ранними расчётными данными [46; 48; 51]. При учёте спин-орбитального взаимодействия уменьшается ширина запрещённой зоны для обоих материалов (1.41 и 1.51 эВ, соответственно). При этом, значительные изменения проявляются в валентной зоне, определяемой в большей степени р состояниями Sb (As). Подзоны легких и тяжелых дырок остаются вырождены, но проявляется спин-отщепленная подзона. Главным отличием является величина спин-орбитального расщепления (0,55 эВ по сравнению с 0,34 эВ в GaAs). Крайняя схожесть зонной структуры №2ОЬ и GaAs (как формы, так и орбитального характера состояний) позволяет сделать вывод о том, что в возможна оптическая ориентация и фотоэмиссия спин-поляризованных электронов.

1.2.2 Структура и фотоэмиссионные свойства фотокатода

Помимо зонной и кристаллической структуры, для понимания фотоэмиссионных свойств фотокатода требуется его зонная диаграмма.

Рисунок 1.6. Рассчитанные зонные структуры объемных (а) и (Ь) GaAs.

Серыми линиями показаны спектры, рассчитанные без учета спин-орбитального взаимодействия. Цветные точки показывают орбитальный характер состояний.

Классической работой по фотоэмиссионным свойствам антимонидов щелочных металлов, на основе которой строится их зонная диаграмма, является работа Спайсера [42]. В рамках этой работы для определения ширины запрещённой зоны и величины электронного сродства использовались спектры квантового выхода и фотопроводимости, на основе которых был сделан вывод о том, что МФ имеет ширину запрещённой зоны 1 эВ и положительное электронное сродство, равное 0.55 эВ. Это значение ширины запрещённой зоны не стыкуется с относительно новыми расчётными данными. В некоторых расчётных работах различие объяснялось низкой плотностью состояний зоны проводимости в окрестности точки Г [48], в других - ширина запрещённой зоны являлась подгоночным параметром [51].

Значительным прорывом с точки зрения понимания оптических, фотоэмиссионных характеристик и технологии роста МФ был цикл работ Долизи и др. в 1980х годах [52-54]. Была отработана методика оптического контроля МФ в процессе роста и получены экспериментальные образцы МФ, по характеристикам соответствующие типовым современным образцам (интегральная чувствительность более 700 мкА/лм) (рисунок 1.7). На основе экспериментальных данных была оценена глубина выхода электронов из МФ (60-80 нм) и оптимальная толщина фотокатода (120-130 нм) с точки зрения получения максимальной чувствительности в широком спектральном диапазоне. Стоит отметить работу о

100 тА№

V г

10 1

0.1

Ш 600 800 1000пт

Рисунок 1.7. Спектральная характеристики МФ толщиной 120 нм, интегральная чувствительность 705 мкА/Лм [52]

структуре и роли цезия в МФ [55], в которой оценена оптимальная толщина и стехиометрия слоя CsxSb (х ~ 1.5, толщина около 3 нм).

Однако, в вышеперечисленных и многих других исследованиях [56-58] использована модель МФ с положительным электронным сродством, различие

лишь в его величине (0.27 - 0.55 эВ) и ширине запрещённой зоны (1-1.1 эВ) (рисунок 1.8).

Лишь в конце 1980х годов было высказано предположение о МФ с ОЭС [5962]. В цикле работ Бегучева, Шефовой и др. исследовались МФ, также слабо отличающихся от типовых современных с точки зрения спектральной характеристики квантового выхода (чувствительности). Из спектральной зависимости коэффициента поглощения была оценена ширина запрещённой зоны, равная 1.33-1.4 эВ, а из распределений фотоэлектронов по продольной составляющей кинетической энергии была оценена величина ОЭС, равная 0.14 эВ. Также оценена диффузионная длина электронов в МФ, равная 110 нм. Относительно низкая диффузионная длина электронов (около 5 мкм в p-GaAs [63]) объясняется поликристалличностью МФ, при этом размер зерен кристалла оценивается порядка толщины ФК (около 100 нм [64]). Это может являться основной причиной значительного различия в величине квантового выхода МФ и

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Русецкий Вадим Сергеевич, 2024 год

Список литературы

1. Bandyopadhyay S. Introduction to Spintronics / S. Bandyopadhyay, M. Cahay. - CRC Press, 2008.

2. Xu Y. Handbook of Spintronics / Y. Xu, D. D. Awschalom, J. Nitta. - Springer, 2016.

3. Pierce D. T. Spin polarized electron sources / D. T. Pierce // Experimental Methods in the Physical Sciences / R. G. H. F.B. Dunning ed. . - Academic Press, .

4. Optimized photocathode for spin-polarized electron sources / Y. A. Mamaev, L. G. Gerchikov, Y. P. Yashin et al. // Applied Physics Letters. - 2008. - Vol. 93. - № 8. -P. 81114.

5. Low-energy cathodoluminescence experiment with polarized electrons and a negative-electron-affinity GaAs target / D. Göckel, G. Baum, B. Fromme [et al.] // Phys. Rev. B. - 1990. - Vol. 42. - P. 7242.

6. Polarized cathodoluminescence induced by low-energy spin-polarized electrons injected in p-GaAs(Cs,O) / V. L. Alperovich, A. S. Terekhov, A. S. Jaroshevich [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. - 2005. - Vol. 506. - № 3. -P. 302-307.

7. Giant magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr magnetic superlattices / M. N. Baibich, J. M. Broto, A. Fert [et al.] // Physical Review Letters. - 1988. - Vol. 61. - № 21.

8. Spin structure of the Shockley surface state on Au(111) / M. Hoesch, M. Muntwiler, V. N. Petrov [et al.] // Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics. -2004. - Vol. 69. - № 24.

9. Hasan M. Z. Colloquium: Topological insulators / M. Z. Hasan, C. L. Kane // Reviews of Modern Physics. - 2010. - Vol. 82. - № 4.

10. Okuda T. Recent trends in spin-resolved photoelectron spectroscopy / T. Okuda // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2017. - Vol. 29. - № 48. - P. 483001.

11. Wang E. / E. Wang, K. Aulenbacher // Proc. 59th ICFA Advanced Beam Dynamics Workshop (ERL'17), Geneva, Switzerland, 2017. - Geneva, Switzerland : JACoW Publishing, 2018. - P. 77-78.

12. Aprahamian A. Reaching for the horizon: The 2015 long range plan for nuclear

science / A. Aprahamian, others. - United States, 2015.

13. Michizono S. The International Linear Collider / S. Michizono // Nature Reviews Physics. - 2019. - Vol. 1. - № 4. - P. 244-245.

14. Advances in bright electron sources / P. Musumeci, J. Giner Navarro, J. B. Rosenzweig et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2018. - Vol. 907. -P. 209-220.

15. Pellegrini C. The history of X-ray free-electron lasers / C. Pellegrini // The European Physical Journal H. - 2012. - Vol. 37. - № 5. - P. 659-708.

16. Piminov P. Project for a Super Charm--Tau Factory at BINP / P. Piminov // Physics of Particles and Nuclei Letters. - 2018. - Vol. 15. - № 7. - P. 732-736.

17. Real Time Magnetic Imaging by Spin-Polarized Low Energy Electron Microscopy with Highly Spin-Polarized and High Brightness Electron Gun / M. Suzuki, M. Hashimoto, T. Yasue et al. // Applied Physics Express. - 2010. - Vol. 3. - № 2. -P. 26601.

18. Friederich S. / S. Friederich, K. Aulenbacher, C. Matejcek // Proc. 10th International Particle Accelerator Conference (IPAC'19), Melbourne, Australia, 2019. - Geneva, Switzerland : JACoW Publishing, 2019. - P. 1954-1957.

19. Bergevin M. Future water Cherenkov detectors / M. Bergevin // AIP Conference Proceedings. - 2015. - Vol. 1663. - № 1. - P. 100002.

20. Wright A. The Photomultiplier Handbook. / A. Wright. - Oxford University Press, 2017.

21. Performance of Large Area Picosecond Photo-Detectors (LAPPDTM) / A. V Lyashenko, B. W. Adams, M. Aviles et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2020. - Vol. 958. - P. 162834.

22. Cathode R&D for future light sources / D. H. Dowell, I. Bazarov, B. Dunham [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2010. - Vol. 622. - № 3. - P. 685697.

23. Scholz M. FEL Performance Achieved at European XFEL / M. Scholz // Proc. 9th International Particle Accelerator Conference (IPAC'18), Vancouver, BC, Canada, 2018.

- Geneva, Switzerland : JACoW Publishing, 2018. - P. 29-33.

24. Ultra low emittance electron beams from multi-alkali antimonide photocathode operated with infrared light / L. Cultrera, C. Gulliford, A. Bartnik et al. // Applied Physics Letters. - 2016. - Vol. 108. - № 13. - P. 134105.

25. E. L. Garvin, D. T. Pierce and H. C. S. No Title / and H. C. S. E. L. Garvin, D. T. Pierce // Helvetica Physica Acta. - 1974. - Vol. 74. - № 393.

26. Lampel G. Proposal for an efficient source of polarized photoelectrons from semiconductors / G. Lampel, C. Weisbuch // Solid State Communications. - 1975. -Vol. 16. - № 7. - P. 877-880.

27. Pierce D. T. Photoemission of spin-polarized electrons from GaAs / D. T. Pierce, F. Meier // Phys. Rev. B. - 1976. - Vol. 13. - № 5484.

28. Р.Л. Б. Эмиттеры с отрицательным электронным сродством / Б. Р.Л. - Москва : "Энергия," 1978. - 192 p.

29. Grundmann M. The Physics of Semiconductors. An Introduction Including Nanophysics and Applications / M. Grundmann. - Springer Cham, 2021.

30. Meier F. Optical Orientation / F. Meier, B. P. Zakharchenya. - North Holland, 1984.

31. A very high charge, high polarization gradient-doped strained GaAs photocathode / T. Maruyama, A. Brachmann, J. E. Clendenin et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2002. - Vol. 492. - № 1-2. - P. 199-211.

32. Strain dependence of spin polarization of photoelectrons from a thin GaAs layer / H. Aoyagi, H. Horinaka, Y. Kamiya et al. // Physics Letters A. - 1992. - Vol. 167. - № 4. -P. 415-420.

33. High-performance spin-polarized photocathodes using a GaAs/GaAsP strain-compensated superlattice / X. Jin, A. Mano, F. Ichihashi et al. // Applied Physics Express.

- 2013. - Vol. 6. - № 1. - P. 015801.

34. Record-level quantum efficiency from a high polarization strained GaAs/GaAsP superlattice photocathode with distributed Bragg reflector / W. Liu, Y. Chen, W. Lu et al.

// Applied Physics Letters. - 2016. - Vol. 109. - № 25. - P. 252104.

35. Highly polarized electrons from GaAs-GaAsP and InGaAs-AlGaAs strained-layer superlattice photocathodes / T. Nishitani, T. Nakanishi, M. Yamamoto et al. // Journal of Applied Physics. - 2005. - Vol. 97. - № 9.

36. Record quantum efficiency from strain compensated superlattice GaAs/GaAsP photocathode for spin polarized electron source / J. Biswas, L. Cultrera, W. Liu et al. // AIP Advances. - 2023. - Vol. 13. - № 8.

37. Friederich S. Vacuum lifetime and surface charge limit investigations concerning high intensity spin-polarized photoinjectors / S. Friederich, K. Aulenbacher, C. Matejcek // Journal of Physics: Conference Series. - 2019. - Vol. 1350.

38. Rugged spin-polarized electron sources based on negative electron affinity GaAs photocathode with robust Cs2Te coating / J. K. Bae, L. Cultrera, P. Digiacomo, I. Bazarov // Applied Physics Letters. - 2018. - Vol. 112. - № 15. - P. 154101.

39. Long lifetime polarized electron beam production from negative electron affinity GaAs activated with Sb-Cs-O: Trade-offs between efficiency, spin polarization, and lifetime / L. Cultrera, A. Galdi, J. K. Bae et al. // Physical Review Accelerators and Beams. - 2020. - Vol. 23. - № 2. - P. 023401.

40. Görlich P. R. Über zusammengesetzte, durchsichtige Photokathoden / P. R. Görlich // Zeitschrift für Physik. - 1936. - Vol. 101. - P. 335-342.

41. Sommer A. H. New Photoemissive Cathodes of High Sensitivity / A. H. Sommer // Review of Scientific Instruments. - 1955. - Vol. 26. - № 7. - P. 725-726.

42. Spicer W. E. Photoemissive, Photoconductive, and Optical Absorption Studies of Alkali-Antimony Compounds / W. E. Spicer // Physical Review. - 1958. - Vol. 112. -P. 114-122.

43. Active bialkali photocathodes on free-standing graphene substrates / H. Yamaguchi, F. Liu, J. N. Defazio et al. // npj 2D Materials and Applications. - 2017. - Vol. 1. - P. 19.

44. Single-Crystal Alkali Antimonide Photocathodes: High Efficiency in the Ultrathin Limit / C. T. Parzyck, A. Galdi, J. K. Nangoi et al. // Phys. Rev. Lett. - 2022. - Vol. 128. - № 11. - P. 114801.

45. Near atomically smooth alkali antimonide photocathode thin films / J. Feng, S. Karkare, J. Nasiatka et al. // Journal of Applied Physics. - 2017. - Vol. 121. - № 4. -P. 44904.

46. Amador R. Electronic structure and optical properties of Na2KSb and NaK2Sb from first-principles many-body theory / R. Amador, H.-D. Saßnick, C. Cocchi // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2021. - Vol. 33. - № 36. - P. 365502.

47. Electronic structure and core electron fingerprints of caesium-based multi-alkali antimonides for ultra-bright electron sources / C. Cocchi, S. Mistry, M. Schmeißer et al. // Scientific Reports. - 2019. - Vol. 9. - № 1.

48. Ettema A. R. H. F. Electronic structure of Na3Sb and Na2KSb / A. R. H. F. Ettema, R. A. de Groot // Phys. Rev. B. - 2000. - Vol. 61. - № 15. - P. 10035-10039.

49. Ettema A. R. H. F. Electronic structure of Cs2KSb and K2CsSb / A. R. H. F. Ettema, R. A. de Groot // Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics. - 2002.

- Vol. 66. - № 11.

50. Bi-alkali antimonide photocathode growth: An X-ray diffraction study / S. Schubert, J. Wong, J. Feng et al. // Journal of Applied Physics. - 2016. - Vol. 120. - № 3.

51. В. П. Киселев. Оптические свойства кристалла Na2KSb / В. П. Киселев, В. А. Чалдышев // ФТП. - 1982. - Vol. 17. - № 4.

52. Dolizy P. High Performance with Trialkaline Antimonide Photocathodes / P. Dolizy, F. Groliere, M. Lemonier // Advances in Electronics and Electron Physics. - 1988. -Vol. 74. - № C. - P. 331-338.

53. Dolizy P. Optical method for heterogeneity analysis in thin absorbing films / P. Dolizy, F. Groliere // Applied Optics. - 1987. - Vol. 26. - № 12. - P. 2401.

54. Dolizy P. Optical investigations of thin antimony layers during deposition and ion sputtering / P. Dolizy, F. Groliere // Thin Solid Films. - 1984. - Vol. 120. - № 2. - P. 141152.

55. Erjavec B. Growth and stoichiometry of the Cs xSb surface film of a high-efficiency, multialkali-antimonide photocathode / B. Erjavec // Thin Solid Films. - 1997. - Vol. 303.

- № 1-2. - P. 4-16.

56. Guo T. Negative electron affinity multi-alkali photocathodes / T. Guo, H. Gao //

Applied Surface Science. - 1993. - Vols. 70-71. - № PART 1.

57. Galan L. Structure of multialkali antimonide photocathodes studied by X-ray photoelectron spectroscopy / L. Galan, C. W. Bates // Journal of Physics D: Applied Physics. - 1981. - Vol. 14. - № 2.

58. Ghosh C. Preparation and study of properties of a few alkali antimonide photocathodes / C. Ghosh, B. P. Varma // Journal of Applied Physics. - 1978. - Vol. 49. - № 8.

59. Beguchev V. P. Optical and photoemissive properties of multi-alkali photocathodes / V. P. Beguchev, I. A. Shefova, A. L. Musatov // Engineering optics. - 1993. - Vol. 6. -№ 4.

60. Бегучев В.П. Исследование распределения фотоэлектронов по энергиям из многощелочного фотокатода Na2KSbCsO / Шульгина М.Н. Бегучев В.П., Шефова И.А. // ЖТФ. - 1988. - Vol. 58. - № 8. - P. 1595-1597.

61. Бегучев В.П. Оптическое поглощение и диффузионная длина электронов в мультищелочном фотокатоде / Шульгина М.Н. Бегучев В.П., Игнатова Н.К., Мусатов А.Л., Соловьева Е.К., Шефова И.А. // Радиотехника и электроника. - 1990.

- Vol. 35. - № 10. - P. 2155-2161.

62. А. Н. Аршавский. Оптические и эмиссионные свойства различных модификаций многощелочного фотокатода / Шульгина М.Н., А. Н. Аршавский, Г. П. Голубев, Л. Х. Кауфман, В. П. Бегучев, И. М. Белова, Г. А. Лисина // ЖТФ. -1986. - Vol. 56. - № 8. - P. 1580-1587.

63. Minority carrier diffusion length, lifetime and mobility in p-type GaAs and GaInAs / M. Niemeyer, J. Ohlmann, A. W. Walker et al. // Journal of Applied Physics. - 2017. -Vol. 122. - № 11.

64. Ninomiya T. Crystal Structure of Multialkali Photocathodes / T. Ninomiya, K. Taketoshi, H. Tachiya // Advances in Electronics and Electron Physics. - 1969. - Vol. 28.

- № PART A.

65. Mott N. F. The Scattering of Fast Electrons by Atomic Nuclei / N. F. Mott. - 1929. -Vol. 124.

66. Petrov V. N. Comparative tests of conventional and retarding-potential Mott

Polarimeters. Vol. 72 / V. N. Petrov, M. S. Galaktionov, A. S. Kamochkin. - 2001.

67. Strocov V. N. Concept of a multichannel spin-resolving electron analyzer based on Mott scattering / V. N. Strocov, V. N. Petrov, J. H. Dil // Journal of Synchrotron Radiation. - 2015. - Vol. 22.

68. В.Н. Петров. Новые высокоэффективные спиновые детекторы для электронной спектроскопии / J. H. Dil, В.Н. Петров, П.Г. Габдуллин, А.В. Павлов, А.Б. Устинов, В.Н. Строков // Материалы XXIV Международного симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника». - Нижний Новгород, 2020. - P. 253-254.

69. Kirschner J. Spin polarization in double diffraction of low-energy electrons from W(001): Experiment and theory / J. Kirschner, R. Feder // Physical Review Letters. -1979. - Vol. 42. - № 15.

70. Wang G. C. Polarized low-energy-electron diffraction from W(100) / G. C. Wang, R. J. Celotta, D. T. Pierce // Physical Review B. - 1981. - Vol. 23. - № 4.

71. Spin resolved photoelectron microscopy using a two-dimensional spin-polarizing electron mirror / C. Tusche, M. Ellguth, A. A. Ünal et al. // Applied Physics Letters. -2011. - Vol. 99. - № 3.

72. Highly efficient multichannel spin-polarization detection / M. Kolbe, P. Lushchyk, B. Petereit et al. // Physical Review Letters. - 2011. - Vol. 107. - № 20.

73. Imaging spin filter for electrons based on specular reflection from iridium (001) / D. Kutnyakhov, P. Lushchyk, A. Fognini et al. // Ultramicroscopy. - 2013. - Vol. 130.

74. Spin-polarized electron scattering from pseudomorphic Au on Ir(001) / J. Kirschner, F. Giebels, H. Gollisch, R. Feder // Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics. - 2013. - Vol. 88. - № 12.

75. Suga S. Photoelectron spectroscopy in a wide hv region from 6 eV to 8 keV with full momentum and spin resolution / S. Suga, C. Tusche // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. - 2015. - Vol. 200. - P. 119-142.

76. Low-energy electron reflection from Au-passivated Ir(0 0 1) for application in imaging spin-filters / D. Vasilyev, C. Tusche, F. Giebels et al. // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. - 2015. - Vol. 199. - P. 10-18.

77. Tillmann D. Very-low-energy spin-polarized electron diffraction from Fe(001) / D.

Tillmann, R. Thiel, E. Kisker // Zeitschrift für Physik B Condensed Matter. - 1989. -Vol. 77. - № 1.

78. Erbudak M. An efficient low-energy electron-spin-polarization analyzer / M. Erbudak, N. Müller // Applied Physics Letters. - 1981. - Vol. 38. - № 7.

79. Absorbed current electron spin polarization detector / D. T. Pierce, S. M. Girvin, J. Unguris, R. J. Celotta // Review of Scientific Instruments. - 1981. - Vol. 52. - № 10.

80. Spin-dependent electron attenuation by transmission through thin ferromagnetic films / D. P. Pappas, K. P. Kämper, B. P. Miller et al. // Physical Review Letters. - 1991. -Vol. 66. - № 4. - P. 504-507.

81. Schönhense G. Transmission of electrons through ferromagnetic material and applications to detection of electron spin polarization / G. Schönhense, H. C. Siegmann // Annalen der Physik. - 1993. - Vol. 505. - № 5. - P. 465-474.

82. Spin-dependent transmission of low-energy electrons through ultrathin magnetic layers / Y. Lassailly, H. J. Drouhin, A. J. Van Der Sluijs et al. // Physical Review B. -1994. - Vol. 50. - № 17. - P. 13054-13057.

83. High-efficiency spin polarimetry by very-low-energy electron scattering from Fe(100) for spin-resolved photoemission / F. U. Hillebrecht, R. M. Jungblut, L. Wiebusch [et al.] // Review of Scientific Instruments. - 2002. - Vol. 73. - № 3 I. - P. 1229.

84. Bertacco R. A novel electron spin-polarization detector with very large analyzing power / R. Bertacco, D. Onofrio, F. Ciccacci // Review of Scientific Instruments. - 1999. - Vol. 70. - № 9. - P. 3572-3576.

85. A high-efficiency spin-resolved photoemission spectrometer combining time-offlight spectroscopy with exchange-scattering polarimetry / C. Jozwiak, J. Graf, G. Lebedev et al. // Review of Scientific Instruments. - 2010. - Vol. 81. - № 5. - P. 53904.

86. FERRUM: A New Highly Efficient Spin Detector for Electron Spectroscopy / M. Escher, N. B. Weber, M. Merkel et al. // e-Journal of Surface Science and Nanotechnology. - 2011. - Vol. 9. - P. 340-343.

87. Very efficient spin polarization analysis (VESPA): New exchange scattering-based setup for spin-resolved ARPES at APE-NFFA beamline at Elettra / C. Bigi, P. K. Das, D. Benedetti et al. // Journal of Synchrotron Radiation. - 2017. - Vol. 24. - № 4. - P. 750-

88. Reflectivity and Sherman Maps of Passivated Fe(001): Working Points for a DisplayType Spin-Polarization Analyzer / C. Thiede, C. Langenkämper, K. Shirai et al. // Physical Review Applied. - 2014. - Vol. 1. - № 5.

89. Multichannel Exchange-Scattering Spin Polarimetry / F.Ji, T. Shi, M.Ye et al. // Phys. Rev. Lett. - 2016. - Vol. 116. - № 17. - P. 177601.

90. Bertacco R. Spin dependent electron absorption in Fe(001)-p(1x1)O: A new candidate for a stable and efficient electron polarization analyzer / R. Bertacco, M. Merano, F. Ciccacci // Applied Physics Letters. - 1998. - Vol. 72. - № 16.

91. Total scattering cross section and spin motion of low energy electrons passing through a ferromagnet / D. Oberli, R. Burgermeister, S. Riesen et al. // Physical Review Letters.

- 1998. - Vol. 81. - № 19. - P. 4228-4231.

92. Spin-dependent transmission of free electrons through ultrathin cobalt layers (invited) / H.-J. Drouhin, A. J. van der Sluijs, Y. Lassailly, G. Lampel // Journal of Applied Physics.

- 1996. - Vol. 79. - № 8.

93. Spin-Dependent Transmission of Electrons through the Ferromagnetic Metal Base of a Hot-Electron Transistorlike System / A. Filipe, H.-J. Drouhin, G. Lampel et al. // Phys. Rev. Lett. - 1998. - Vol. 80. - № 11. - P. 2425-2428.

94. Transport and magnetic properties of Fe/GaAs Schottky junctions for spin polarimetry applications / O. E. Tereshchenko, D. Lamine, G. Lampel et al. // Journal of Applied Physics. - 2011. - Vol. 109. - № 11. - P. 113708.

95. Forming interface in Pd/Fe/GaAs/InGaAs structure for optical detector of free-electron spin / O. E. Tereshchenko, A. G. Paulish, M. A. Neklyudova et al. // Technical Physics Letters. - 2012. - Vol. 38. - № 1.

96. Eminyan M. Optical measurement of free-electron polarization / M. Eminyan, G. Lampel // Physical Review Letters. - 1980. - Vol. 45. - № 14. - P. 1171-1174.

97. Optical detection of spin-filter effect for electron spin polarimetry / X. Li, O. E. Tereshchenko, S. Majee et al. // Applied Physics Letters. - 2014. - Vol. 105. - № 5. -P. 52402.

98. Emission of circularly polarized recombination radiation from p-doped GaAs and

GaAs0.62P0.38 under the impact of polarized electrons / B. Fromme, G. Baum, D. Gockel, W. Raith // Physical Review B. - 1989. - Vol. 40. - № 18. - P. 12312-12318.

99. Photoemission and Injection Properties of a Vacuum Photodiode with Two Negative-Electron-Affinity Semiconductor Electrodes / A. A. Rodionov, V. A. Golyashov, I. B. Chistokhin et al. // Phys. Rev. Applied. - 2017. - Vol. 8. - № 3. - P. 34026.

100. Solar energy converters based on multi-junction photoemission solar cells / O. E. Tereshchenko, V. A. Golyashov, A. A. Rodionov et al. // Sci. Rep. - 2017. - Vol. 7. -№ 16154.

101. Hok B. Anodic bonding of gallium arsenide to glass / B. Hok, C. Dubon, C. Ovren // Applied Physics Letters. - 1983. - Vol. 43. - № 3.

102. Antypas G. A. Glass-sealed GaAs-AlGaAs transmission photocathode / G. A. Antypas, J. Edgecumbe // Applied Physics Letters. - 1975. - Vol. 26. - № 7.

103. Болховитянов Ю. Б., Морозов Б. В., Паулиш А. Г., Суранов А. С., Терехов А. С., Хайри Е. Х. Полупрозрачный арсенидгаллиевый фотокатод на стекле с чувствительностью до 1700 мкА/Лм. / Шевелев С. В., Болховитянов Ю. Б., Морозов Б. В., Паулиш А. Г., Суранов А. С., Терехов А. С., Хайри Е. Х. // Письма в ЖТФ. - 1990. - Vol. 16. - № 7. - P. 25-29.

104. Tereshchenko O. E. Composition and structure of HCl-isopropanol treated and vacuum annealed GaAs(100) surfaces / O. E. Tereshchenko, S. I. Chikichev, A. S. Terekhov // Journal of Vacuum Science & Technology A. - 1999. - Vol. 17. - № 5.

105. Quality characterization of NEA-photocathode for PES by means of photoemission from defect states / A. A. Pakhnevich, A. V Yazkov, V. V Bakin et al. // Spin 2004: 16th International Spin Physics Symposium and Workshop on Polarized Electron Sources and Polarimeters, Trieste, ITALY. - 2004. - P. 959-963.

106. Low-temperature method of cleaning p-GaN(0001) surfaces for photoemitters with effective negative electron affinity / O. E. Tereshchenko, G. E. Shaibler, A. S. Yaroshevich et al. // Physics of the Solid State. - 2004. - Vol. 46. - № 10. - P. 19491953.

107. Орлов Д. А. Исследование фотоэмиссии из GaAs с отрицательным электронным сродством методом спектроскопии эмитированных электронов.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук / Орлов Д. А. - Новосибирск, 1998. - 78 с.

108. Enhanced electron spin polarization in photoemission from thin GaAs / T. Maruyama, R. Prepost, E. L. Garwin et al. // Applied Physics Letters. - 1989. - Vol. 55. - № 1686.

109. Dyakonov M. I. Spin Physics in Semiconductor. Vol. 157 / M. I. Dyakonov. -Springer Series in Solid-State Sciences, 2008.

110. Spin relaxation in GaAs/AlxGa1-xAs quantum wells / A. Malinowski, R. S. Britton, T. Grevatt [et al.] // Phys. Rev. B. - 2000. - Vol. 62. - № 13034.

111. Measurement of the non-radiative minority recombination lifetime and the effective radiative recombination coefficient in GaAs / M. Niemeyer, P. Kleinschmidt, A. W. Walker et al. // AIP Advances. - 2019. - Vol. 9. - № 4. - P. 045034.

112. Ferromagnetic HfO2/Si/GaAs interface for spin-polarimetry applications / O. E. Tereshchenko, V. A. Golyashov, S. V Eremeev et al. // Applied Physics Letters. - 2015. - Vol. 107. - № 12. - P. 123506.