[發明專利]雙堿光電陰極及其制備方法

有效

• 申請號: 202010753329.0
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN111816533B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 金睦淳;蘇德坦;孫建寧;司曙光;王興超;任玲;王亮;王從杰;侯巍;徐海洋
• 申請（專利權）人: 北方夜視技術股份有限公司
• 主分類號: H01J1/34
• 分類號: H01J1/34;H01J9/02
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 王培松

1.一種雙堿光電陰極，其特征在于，具有玻璃基底以及在玻璃基底上的、能帶兩側高中間低的多層膜系，由內向外分別為：

光電子反射層：由寬禁帶半導體薄膜Be₃N₂構成；

K₂CsSb光電子產生層；

K₂SbTeCs表面摻雜層。

2.根據權利要求1所述的雙堿光電陰極，其特征在于，所述寬禁帶半導體薄膜Be₃N₂的折射率大于1.98。

3.根據權利要求1所述的雙堿光電陰極，其特征在于，所述Be₃N₂的禁帶寬度為4.05eV～4.47eV。

4.一種權利要求1所述的雙堿光電陰極的制備方法，其特征在于，包括：

第一步、在大于400℃溫度、高于8×10^-4Pa真空度情況下，開始對清潔的玻璃基底進行金屬鈹蒸鍍；

第二步、在大于400℃溫度下，向鈹膜所在真空內充入高純氮和氫的混合氣體，當真空度達到50Pa左右時，進行電弧輝光放電使鈹膜形成氮化鈹膜；

第三步、轉移鍍有氮化鈹的玻璃基底到陰極制備設備中，并在大于350℃溫度下，對真空設備、玻璃基底和堿金屬、銻碲蒸發源進行烘烤除氣；

第四步、在小于200℃溫度下，記錄初始反射率，并對鉀源、銫源、銻源和碲源進行蒸發除氣；

第五步、在120℃～190℃溫度下，進行底鉀蒸鍍；

第六步、在120℃～190℃溫度下，進行鉀與銻同時蒸鍍；

第七步、在110℃～180℃溫度下，進行銫蒸鍍；

第八步、在100℃～170℃溫度下，進行銻銫交替和碲銫交替蒸鍍；

第九步、在100℃～170℃溫度下，進行碲蒸鍍。

5.根據權利要求4所述的雙堿光電陰極的制備方法，其特征在于，所述第一步中，蒸鍍方式為電阻式鉭絲熱蒸鍍，膜厚采用藍光532nm反射率監控方式，厚度應控制在反射率下降20％～45％之間，對應的蒸發時間應短于5s。

6.根據權利要求4所述的雙堿光電陰極的制備方法，其特征在于，所述第二步中，氮氣和氫氣的摩爾比例高于9:1，電弧輝光放電電壓高于2kV，輝光放電時間高于5min，以保證金屬鈹被充分氮化。

7.根據權利要求4所述的雙堿光電陰極的制備方法，其特征在于，所述第八步中，在100℃～170℃溫度下，進行銻銫交替和碲銫交替蒸鍍時的交替循環規則為：整個過程中銫蒸發電流不關，銻和碲電流開關進行交替，當打開銻或碲蒸發電流時，光電流減少，當減少到初始值一半時關閉銻或碲蒸發電流，此時光電流開始上升，當升至不再變化時再次打開銻或碲蒸發電流進行下一循環蒸鍍。

8.根據權利要求7所述的雙堿光電陰極的制備方法，其特征在于，所述第八步中，銻銫交替次數和碲銫交替次數控制在6:1以上。

9.根據權利要求4所述的雙堿光電陰極的制備方法，其特征在于，所述第九步中，當第八步當前循環周期的最大光電流值不再高于上一個循環周期時，進行最后一次碲蒸鍍，以光電流下降至最大值75％結束蒸碲。