针对K2CsSb光电阴极生长过程中可能存在的K3Sb、K2CsSb和Cs3Sb三种化合物,采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,分别建立这三种锑化物阴极材料的立方结构体模型和(111)表面模型,获得了其电子结构与光学性质.对于体模型,计算得到了能带结构、态密度和光学性质,而对于表面模型,计算得到了功函数、光学性质和表面能.结果表明,三种锑化物阴极在中微子与闪烁体作用辐射能量范围(2.4～3.2 eV)内,K2 CsSb体材料的吸收系数和反射率与Cs3 Sb、K3 Sb体材料相近,而K2 CsSb(111)表面的吸收系数和反射率低于其他两种阴极的(111)表面.此外,K3 Sb的禁带宽度最小、功函数最大且表面能最大,Cs3 Sb的表面能最小,其功函数与K2 CsSb相近但禁带宽度比K2 CsSb小,而K2 CsSb禁带宽度最大,功函数和表面能都较小,因此K2 CsSb阴极在蓝紫光波段适合作为一种稳定高效的光电发射材料.
锑化物阴极 第一性原理 电子结构 光学性质