針對GaN基光電陰極激活過程中Cs—O交替存在的光電流的增幅問題,本文主要比較了GaN和GaAs材料性質(zhì),表面結(jié)構(gòu)以及激活過程中光電陰極的光電流.發(fā)現(xiàn)GaN的熔點(diǎn)高于GaAs,在制備GaN基光電陰極時(shí)則需要更高的熱清洗溫度;如果用雙偶極子模型描述GaN(1000)和GaAs(100)表面的光電發(fā)射機(jī)理,GaN(1000)表面Cs原子與O原子形成第二偶極矩O—Cs,幾乎"平躺"在表面,對光電發(fā)射貢獻(xiàn)不大;GaAs(100)表面Cs原子與O原子形成第二偶極矩O-Cs幾乎"垂直"于表面,降低了表面功函數(shù),對光電發(fā)射貢獻(xiàn)很大;Cs-O激活過程中,對于GaAs光電陰極,Cs,O交替過程形成的光電流與單純Cs激活時(shí)的光電流相比,有幾倍甚至上百倍的增長;GaN只提高了20%左右.通過第一性原理計(jì)算,與現(xiàn)在的GaN基(1000)面相比,GaN基的(11 2 0)和(10 1 0)面是極具潛力的光電發(fā)射面;預(yù)計(jì)閃鋅礦GaN基(100)面會取得更好的結(jié)果.