| Al2O3/MgO复合膜层对微通道板性能的影响 |
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| 引用本文： | 张正君,邱祥彪,乔芳建,丛晓庆,李婧雯,任玲,王鹏飞.Al2O3/MgO复合膜层对微通道板性能的影响[J].表面技术,2021,50(6):199-205. |
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| 作者姓名： | 张正君 邱祥彪 乔芳建 丛晓庆 李婧雯 任玲 王鹏飞 |
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| 作者单位： | 北方夜视技术股份有限公司,南京 211106 |
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| 摘 要： | 目的 大幅提高微通道板增益,延长寿命.方法 采用原子层沉积技术(ALD)在微通道板(MCP)大长径比(40:1)通道内壁沉积Al2O3/MgO复合膜层材料,对通道内壁二次电子发射层进行增强,改善其二次电子发射特性.通过设计复合膜层结构,采用Al2O3膜层保护易潮解的MgO膜层,提高复合膜层的稳定性.研究MgO膜层沉积工艺,基于SEM检测,实现在大长径比通道内制备出厚度均匀(不均匀性为3.8％)的膜层.研究MgO膜层厚度、沉积温度对MCP增益以及双片叠加增益达到107时工作电压的影响,确定最佳的复合膜层制作工艺.结果 通过采用20 cycles Al2O3膜层进行封装保护,使表面制备复合膜层MCP在氮气柜中可稳定存储14 d.试验MgO最佳的膜层沉积工艺:沉积温度为210℃,膜层厚度为50 cycles(6.1 nm).优化的"三明治"型复合膜层结构Al2O3/MgO/Al2O3,沉积循环次数分别为5/50/20.在550 V电压下,复合膜层的MCP增益较常规MCP提高了3.9倍,应用于微通道板型光电倍增管(MCP-PMT)中,工作电压从1880 V降低至1740 V,同时能量分辨率与峰谷比性能得到提升,寿命达到10 C/cm2以上.结论 在MCP上制作Al2O3/MgO复合膜层材料,能够有效提高其增益,降低应用器件的工作电压,同时延长MCP寿命.采用Al2O3膜层进行封装保护,对于MgO材料应用于MCP等光电探测元器件有非常重要的作用,同时MgO材料的应用可拓展MCP在探测活性离子等方面的应用.
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| 关 键 词： | 微通道板(MCP) 氧化镁 氧化铝 封装 复合膜层 原子层沉积(ALD) 高增益 长寿命 |
| 收稿时间： | 2020/7/17 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/9/7 0:00:00 |
Effect of Al2O3/MgO Composite Layer on the Properties of Microchannel Plate |
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| ZHANG Zheng-jun,QIU Xiang-biao,QIAO Fang-jian,CONG Xiao-qing,LI Jing-wen,REN Ling,WANG Peng-fei.Effect of Al2O3/MgO Composite Layer on the Properties of Microchannel Plate[J].Surface Technology,2021,50(6):199-205. |
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| Authors: | ZHANG Zheng-jun QIU Xiang-biao QIAO Fang-jian CONG Xiao-qing LI Jing-wen REN Ling WANG Peng-fei |
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| Affiliation: | North Night Vision Tech Corp Ltd., Nanjing 211106, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | micro-channel plate magnesium oxide (MgO) alumina encapsulation composite layer atomic layer deposition high gain long life time |
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