微通道板高增益二次电子发射层制备研究

提高微通道板(Micro-channel Plate,MCP)的综合性能一直都是器件使用性能提升首要解决的关键问题.纳米薄膜材料的发展及其制备技术的成熟为微通道板性能提升提供了契机,使用原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)技术,在微通道板的通道内壁生长一层A12O3薄膜作为高二次电子发射层,以增强通道内壁的二次电子发射能力,从而提升微通道板的增益性能.通过调节ALD沉积过程中的循环数,腔室反应温度和前驱体反应时间,分析工艺条件改变对MCP二次电子增益的影响.结果表明ALD沉积工艺参数对MCP二次电子增益有很大影响,使用适当的工艺参数,可得到具有高二次电子增益的MCP.     

碱腐蚀工艺对微通道板性能的影响研究

本文探究了微通道板腐蚀工艺中碱溶液的腐蚀时间对其增益的影响。利用X射线光电子能谱分析仪和原子力显微镜,测试了不同碱腐蚀时间作用后微通道板通道内壁碱金属元素的含量变化情况,以及通道内壁粗糙度变化趋势。结果表明,在不影响微通道板通道内壁粗糙度的情况下,一定程度上减少碱腐蚀时间可以降低微通道板通道内壁的碱金属元素的流失,从而提高通道内部二次电子发射能力,提高微通道板增益。微通道板电性能以及制管后产品增益和噪声性能结果表明,减少碱腐蚀时间,并未增加制管后噪声系数,而通过提高微通道板内表面碱金属的含量,有助于制管增益的提高。     

原子层沉积Al_2O_3纳米管弯曲模量的原位研究

本文使用原子层沉积技术以及模板法制备了厚度、成分和结构精确可控的氧化铝纳米管,结合SEM、TEM、SAED和XPS分析,可知所得为非晶态氧化铝纳米管状结构且薄膜致密无针孔,沉积速率为0.11 nm/cycle,实现了纳米管壁厚在纳米尺度精确可控制备。进一步使用自主设计的SEM/SPM(扫描电子显微镜/扫描探针显微镜)联合测试系统,对氧化铝纳米管进行了原位三点弯曲实验研究。结果表明外半径在50 nm左右的氧化铝纳米管的杨氏模量范围在400~600 GPa之间,且杨氏模量值随着纳米管壁厚的增大而递减。     

厚度与带隙可调、原子层沉积的超薄五氧化二钒纳米晶薄膜

利用原子层沉积方法制备V_2O_5纳米片晶薄膜.薄膜厚度可以被精确控制,并对纳米晶V_2O_5薄膜的结构形貌、光学带隙和拉曼振动有显著影响.原子层沉积过程中V_2O_5薄膜生长的两个阶段导致薄膜具有两个光学带隙,这将有助于理解超薄薄膜生长与功能应用.     

单原子层沉积原理及其应用

传统的薄膜材料制造方法已不能满足未来元器件和集成电路制造的要求,原子层沉积技术由于具有精确的厚度控制、沉积厚度均匀性和一致性等特点,已成为解决微电子制造相关超薄膜材料制造问题的主要解决方法之一,也将成为新的纳米材料和纳米结构的制造方法之一。综述了原子层沉积技术的原理、技术设备要求和应用。     

TiO_2/Ag/PAA纳米复合结构的制备及其光吸收性能

采用循环阳极氧化-腐蚀法制备了V型多孔阳极氧化铝(PAA)模板,在PAA上热蒸发沉积Ag薄膜后,再原子层沉积TiO_2薄膜,制备了TiO_2/Ag/PAA三维纳米复合结构。紫外-可见吸收光谱的结果表明,TiO_2/Ag/PAA复合结构在可见光区域的吸收率显著提高。当Ag薄膜沉积厚度为30 nm,TiO_2的原子层沉积厚度为20 nm时,所得TiO_2/Ag/PAA复合结构的吸收率为94.5%~99.0%。     

沉积温度及热处理对AZO纳米叠层薄膜性能的影响

采用原子层沉积技术(ALD)在石英片和n型(100)Si上沉积高阻氧化锌铝(AZO)纳米叠层薄膜,通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射仪(XRD)和体积表面电阻率测试仪对薄膜的表面形貌、晶体结构及电学性能进行表征分析,分别研究了不同沉积温度及退火温度对薄膜结构及性质的影响。研究结果表明AZO薄膜存在最优的生长温度窗口为170～200℃,同时发现,经过退火处理的薄膜电阻率明显增大,且适当的退火有助于薄膜结构的优化,经过400℃下退火4 h后的薄膜电阻趋于稳定,可作为微通道板(MCP)打拿极高阻导电层材料。     

原子层沉积技术发展现状

复杂的非平面结构基板形貌对传统的薄膜沉积技术产生了极大的挑战,不同类型的集成电路器件需要不同的生产技术,同时也对薄膜材料提出了不同的要求。为了突破现有材料的性能限制就要求开发具有更高性能的材料。原子层沉积(ALD)是一种可足以应对这些挑战的独特技术,它所沉积的薄膜具有极佳的均匀性、台阶覆盖率和(对薄膜图形的)保形性。介绍了原子层沉积技术原理、新一代逻辑组件所面临的课题、原子气相沉积技术AVD及原子层沉积设备现状。     

微晶硅薄膜太阳电池中孵化层研究

对甚高频等离子体增强化学气相沉积技术制备的微晶硅薄膜太阳电池进行了研究.喇曼测试结果显示:微晶硅薄膜太阳电池在p/i界面存在着一定的非晶孵化层.孵化层的厚度随硅烷浓度的增加或辉光功率的降低而增大.可以通过适当的硅烷浓度或适当的辉光功率来降低孵化层的厚度.     

厚度与带隙可调、原子层沉积的超薄五氧化二钒纳米晶薄膜（英文）

利用原子层沉积方法制备V_2O_5纳米片晶薄膜.薄膜厚度可以被精确控制,并对纳米晶V_2O_5薄膜的结构形貌、光学带隙和拉曼振动有显著影响.原子层沉积过程中V_2O_5薄膜生长的两个阶段导致薄膜具有两个光学带隙,这将有助于理解超薄薄膜生长与功能应用.     

MCP输入增强膜对像增强器主要性能的影响研究

MCP是一种超快响应的电子倍增器,在像增强器和光电倍增管中有广泛应用。本文首先介绍了MCP输入增强膜原理,之后利用真空镀膜方法在MCP的输入端镀制了一层具有高二次电子发射系数的膜层,并通过面电阻、XPS表征了膜层特性。通过试验,对比测量了镀膜MCP和常规MCP像增强器的信噪比、MCP增益以及像增强器分辨力,测量结果表明,镀膜MCP像增强器的信噪比、MCP增益较常规MCP像增强器的信噪比、MCP增益均有提高,但像增强器分辨力有所下降。常规MCP像增强器的信噪比平均为25.27、MCP增益平均为209.5、像增强器分辨力平均为61 lp/mm,而镀膜MCP像增强器的信噪比平均为29.53、MCP增益平均为450.5、像增强器分辨力平均为54.75lp/mm。镀膜MCP像增强器信噪比和MCP增益提高的原因是MCP输入端镀膜以后,表面二次电子发射系数提高。另外由于MCP输入端表面二次电子发射系数提高,导致镀膜MCP输入端表面散射电子数量的增加,使得镀膜MCP像增强器分辨力有所下降。     

无碳污染微通道板电子透射膜

提出利用静电贴膜技术制备无碳污染MCP电子透射膜工艺方案,探讨了贴膜与辉光气体放电的关系,制备了4nm厚MCP电子透射膜.实验测得该电子透射膜的成分只有铝和氧元素,MCP带膜前、后的体电阻和暗电流没有变化,MCP带膜后电子增益略有增加.     

一种新型的高性能微通道板离子阻挡膜

微通道板(MCP)离子阻挡膜在Ⅲ代微光像管中起到延长寿命的关键作用. 分析了目前离子阻挡膜制备方法的优缺点,提出一种在MCP输入面制备离子阻挡膜的新型工艺,此工艺不造成MCP通道壁内表面碳污染.在MCP输入面制备了4nm厚Al₂O₃离子阻挡膜,测量了MCP离子阻挡膜的离子阻挡特性和电子透过特性. 实验表明,4nm厚Al₂O₃离子阻挡膜能有效地阻止反馈离子,透过电子.     

非晶态SiO2过渡层对生长C轴取向LiNbO3薄膜的影响

采用磁控溅射方法,在Si衬底和LiNbO3薄膜之间引入SiO2过渡层制备LiNbO3薄膜。采用X射线衍射（XRD〉、傅里叶变换红外吸收光谱（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）对LiNbO3薄膜的结晶取向、组成成分和表面形貌进行了表征,重点研究了非晶态SiO2过渡层对LiNbO3薄膜C轴取向的影响。结果表明,非晶态S...     

硝化纤维素膜去除技术研究

防离子反馈微通道板过渡载膜的去除对其性能和质量有重要影响.本文分析讨论和实验研究了硝化纤维素膜的去除技术.采用氢气保护热处理和紫外辐照法去除硝化纤维素过渡载膜,使用XPS、体电阻和电流增益测试分析了处理过程中的表面成分和性能变化,讨论了硝化纤维素膜成分去除和微通道板性能保持的问题.认为氢气保护热处理和紫外辐照能有效去除硝化纤维素膜成分.     

饱和情况下微通道板短脉冲信号放大特性研究

采用传输线方法研究了微通道板的短脉冲信号放大特性。分析了单脉冲信号的波形畸变以及微通道增益的变化情况。当信号饱和参数大于1时，脉冲前沿消耗的电荷会对脉冲后沿的放大形成影响，造成脉冲后沿增益下降。研究了多脉冲间的互扰问题。若前一脉冲放大消耗的电荷得不到及时补充，将影响后续脉冲的放大过程。分析了信号频率对微通道板输出特性的影响。信号单脉冲电荷量恒定的情况下，提高信号频率将使得微通道板增益显著下降；信号平均电流恒定时，通道增益以及输出电流基本不随信号频率发生变化。通过脉冲激光对像增强器的辐照实验，验证了上述分析结果的正确性。     

基于InOx纳米岛／C的栅控薄膜电子发射阴极

介绍了基于InOx纳米岛／C的栅控薄膜电子发射阴极,并对其制备工艺和发射性能进行讨论。引入射频溅射的ZnO作为通道层,并在其上沉积InOx纳米岛以及无定型碳薄膜层。InOx纳米岛状结构引入了InOx／C复合活性层的不均匀性;在栅极以及源漏极电压的作用下,当有足够的传导电流通过InOx／C复合层时,通过电流热效应作用,复合层的某些导电通道被烧断,形成电子发射区域。本结构可以通过栅极电压来控制传导电流的有无,从而控制阴极电子发射的有无。     

硅基底电子束蒸发铝膜阳极氧化特性

研究了硅衬底上电子束蒸发铝膜 ,在 H2 SO4 水溶液中阳极氧化形成硅衬底多孔氧化铝复合结构的过程 .硅衬底电子束蒸发铝膜的阳极氧化过程主要由多孔氧化铝的生长、氧化铝生长向氧化硅生长的过渡和氧化硅生长三个阶段构成 .硅衬底多孔氧化铝复合结构的透射电子显微镜观察表明 ,在硅衬底上形成了垂直于硅表面的氧化铝纳米孔 ,而孔底可形成 Si O2 层 .有序结构多孔氧化铝的形成不依赖于铝膜的结晶状态 ,而是由阳极氧化过程的自组织作用所决定的 .实验表明将多孔氧化铝制备工艺移植到硅基衬底上直接形成硅基衬底多孔氧化铝复合结构是可行的     

硅微通道板电子倍增器

本文采用感应耦合等离子体刻蚀机(ICP)和低压化学气相淀积(LPCVD)技术制备了硅微孔列阵和连续打拿极,得到具有一定性能的硅微通道板.同时分析讨论了微孔列阵的表面形貌、反应离子刻蚀的尺寸效应以及电子增益系数等问题.与传统工艺相比,新工艺将微通道板基体材料与打拿极材料的选择分开、微孔列阵形成和连续打拿极制作过程分开,以MCP性能的突破找到了新途径.