本发明公开了一种多层复杂结构GaAs光电阴极,该阴极自下而上由高质量n型GaAs衬底、p型掺杂Ga1xAlxAs缓冲层、p型指数掺杂的GaAs发射层组成;其中,p型Ga1xAlxAs缓冲层为分布式布拉格反射结构,由至少8对GaAs/AlAs层组成;p型指数掺杂GaAs发射层为4个及以上单元分层结构,掺杂浓度按指数掺杂分布,从后界面处单元分层的***×1019cm3下降到发射表面处单元分层的***×1018cm3。本发明通过采用指数掺杂的发射层和布拉格反射结构的缓冲层,可提高GaAs光电阴极的发射效率。