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微光夜视设备能在很短的时间和低照度环境下完成光-电转换,放大和成像等过程,所以该技术被广泛应用于多个领域,也是21世纪光电材料研究领域的热点。本文涉及的第三代微光像增强器以负电子亲和势砷化镓(GaAs)为核心,大大扩展了视距和长波阂值,显著增强了微光夜视的功能。国内微光夜视技术工作者已经构建了比较完善的GaAs光阴极研制体系,但是性能与国际领先水平还略有差距。在使用寿命方面,GaAs阴极表面容易被杂质气体污染,导致阴极性能急剧降低甚至失效。本课题围绕GaAs稳定性问题进行相对全面研究,主要研究内容如下：一、介绍光阴极工作原理和GaAs光阴极制备过程。通过对比国内外研究,提出研究内容和方向,阐述研究目的和意义。二、首先研究GaAs光阴表面模型,构建多种GaAs光阴极团簇模型和铯氧激活层团簇模型。对密度泛函理论进行较为详细的介绍,结合构建模型选择合适的密度泛函方法和基函数,为GaAs光阴极的第一性原理计算提供理论基础。三、重点介绍计算方法和计算软件,我们最终选择Orca程序包作为本课题的计算软件。并在理论层面上介绍计算优化的目的和方法。四、采用简单团簇模型结合密度泛函理论研究各种杂质气体在Cs11O3团簇模型上的相互作用。计算结果表明,H2O具有非常高的结合能,在GaAs光阴极的生产和使用中应当尽量避免水蒸气的存在。我们还使用密度泛函理论计算了CH3OH与H2O分子在Ga-RichGaAs表面上的吸附与解离过程。计算结果表明,CH30H在Ga-Rich GaAs(001)-(4×2)表面上首先会形成两种化学吸附状态,然后CH30H经解离生成CH30自由基和H原子吸附在表面不同位置上。通过比较各个吸附解离路径,发现解离后的H原子相对更容易吸附在位于表面第二层紧邻的As原子上。H20分子同样在GaAs表面上会形成一种化学吸附状态,其生成的H原子和自由基的吸附位置与CH30H的结果类似,均是H原子更容易吸附在第二层邻紧的As原子上。五、对全文的工作进行总结,提出有待的解决问题,并提出相关建议。