微通道板薄膜打拿極二次電子發(fā)射特性研究.pdf

1、微通道板(MCP)是一種具有成千上萬個(gè)特定孔型排列的大面陣電子倍增器。微通道陣列由于具有特定性結(jié)構(gòu)而在微通道板、微全分析儀等方面發(fā)揮了重要的作用，而微通道板薄膜打拿極結(jié)構(gòu)是微通道板器件的重要組成部分，因此薄膜打拿極的結(jié)構(gòu)特性對整個(gè)微通道板器件性能具有重要意義。
　　本文對微通道板薄膜打拿極的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)并對打拿極各層薄膜進(jìn)行材料選取、制備及性能分析。最終，提出Si襯底/絕緣層(2SiO)/導(dǎo)電層(非晶硅)/發(fā)射層(2SiO)、Si

2、襯底/絕緣層(2SiO)/導(dǎo)電層(23ZnO/AlO,即AZO薄膜)/發(fā)射層(2SiO)和Si襯底/絕緣層(2SiO)/導(dǎo)電層(23ZnO/AlO)/發(fā)射層(23AlO)三種微通道板薄膜打拿極結(jié)構(gòu)。采用低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)法和原子層沉積(ALD)法對薄膜打拿極導(dǎo)電層和發(fā)射層材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)樣品的制備。采用超高阻測試儀、原子力顯微鏡和X射線衍射儀等測試儀器對導(dǎo)電層材料的電學(xué)性能、表面形貌及化學(xué)鍵結(jié)合能進(jìn)行分析，得出ALD法制備的AZ

3、O復(fù)合薄膜打拿極導(dǎo)電層材料比LPCVD法制備的非晶硅材料更能滿足微通道板對打拿極的要求。同時(shí)，提出薄膜打拿極發(fā)射層材料二次電子發(fā)射系數(shù)的測試方案。
　　對微通道板薄膜打拿極導(dǎo)電層和發(fā)射層制備和性能測試以后，對二次電子發(fā)射特性進(jìn)行模擬仿真作進(jìn)一步的深入研究。該模擬是以Si為襯底、2SiO為薄膜打拿極發(fā)射層的條件下進(jìn)行的，通過模擬仿真證明了二次電子發(fā)射系數(shù)與入射角和原電子加速電壓力三者之間的關(guān)系，力求在二次電子發(fā)射的理論上取得新突破。