高量子效率超纳米晶金刚石光阴极：负电子亲和势与$n$型掺杂的结合

我们报告了对厚度为 150 nm 的掺氮超纳米晶金刚石（经氢终止，缩写为 (N)UNCD:H）进行的量子效率 (QE) 测量结果。(N)UNCD:H 在 254 nm 波长下表现出约$\sim$10$^{-3}$（约 0.1%）的 QE。此外，(N)UNCD:H 对可见光敏感，在 405 nm 处的 QE 约为$\sim$5$\times$10$^{-8}$，在 436 nm 处约为$\sim$5$\times$10$^{-9}$。在生长完成后且进行 QE 测量之前，样品暴露于空气中约 2 小时以便转移和装载。该设计利用了一个关键组合：1) H 终止在 (N)UNCD 上诱导负电子亲和势 (NEA)，并使其表面在空气暴露下保持稳定；2) N 掺入在本征绝缘的 UNCD 中诱导$n$型电导率。