[發明專利]一種高量子效率的納米陣列光電陰極及其制備方法在審
| 申請號： | 202011514561.5 | 申請日： | 2020-12-21 |
| 公開（公告）號： | CN112530768A | 公開（公告）日： | 2021-03-19 |
| 發明（設計）人： | 沈洋;方強龍;陳亮;李依婷;謝大寶;朱華 | 申請（專利權）人： | 中國計量大學 |
| 主分類號： | H01J1/34 | 分類號： | H01J1/34;H01J9/12 |
| 代理公司： | 臺州杭欣專利代理事務所(普通合伙) 33333 | 代理人： | 尚竹亞 |
| 地址： | 310018 浙江省*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 量子 效率 納米 陣列 光電 陰極 及其 制備 方法 | ||
1.一種高量子效率的納米陣列光電陰極，其特征在于：包括正極、負極、指數摻雜層、絕緣層；
所述正極為納米條帶陣列；所述正極的材料和所述負極的材料均為Mo，絕緣層的材料為Al2O3；所述正極接入電源正極，所述負極接入電源負極；
其中所述指數摻雜層包括陰極發射層、保護層和基底；
所述陰極發射層為納米圓柱；陰極發射層材料為指數摻雜的In0.53Ga0.47As，保護層材料為In0.63Ga0.37As，基底材料為n型GaAs(100)基底。
2.根據權利要求1所述的高量子效率的納米陣列光電陰極，其特征在于：所述陰極發射層摻雜濃度范圍由體內到表面的范圍是1×1019cm-3—1×1018cm-3。
3.根據權利要求1所述的高量子效率的納米陣列光電陰極，其特征在于：所述陰極發射層厚度為1.6μm—2.2μm。
4.根據權利要求1所述的高量子效率的納米陣列光電陰極，其特征在于：圓柱直徑為3μm—10μm，納米柱陣列間距為1μm—7μm。
5.根據權利要求1所述的高量子效率的納米陣列光電陰極，其特征在于：所述保護層濃度為1×1019cm-3，厚度為3μm—5μm。
6.根據權利要求1所述的高量子效率的納米陣列光電陰極，其特征在于：所述基底厚度為10μm—30μm。
7.根據權利要求1所述的高量子效率的納米陣列光電陰極，其特征在于：所述正極厚度為150nm。
8.根據權利要求1所述的高量子效率的納米陣列光電陰極，其特征在于：所述負極厚度為250nm。
9.根據權利要求1所述的高量子效率的納米陣列光電陰極，其特征在于：所述絕緣層的厚度為10μm—15μm。
10.包括權利要求1-9任意一項所述高量子效率的納米陣列光電陰極的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：
第一步：通過制造柔性納米孔陣列壓模來復制通過電子束光刻和反應離子刻蝕制成的納米柱圖案；
第二步：在襯底上生長保護層以及陰極發射層；
第三步：對光電陰極樣品進行化學清洗，再將其沉積在負極上；
第四步：將絕緣層材料沉積到陰極發射層上，然后使用事先制備好的模具對絕緣層和發射層進行壓印；
第五步：制備納米條帶陣列的正極結構，再將正極材料沉積到絕緣層上；
第六步：在正極與負極之間通過外接電源相接，并進行封裝。
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