[發明專利]光電陰極及其制備方法

在審

• 申請號: 202110293335.7
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113053704A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 劉燕文;田宏;李芬;朱虹;王國建;趙恒邦;李云;王小霞;張志強
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: H01J1/34
• 分類號: H01J1/34;H01J9/12;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

一種光電陰極及其制備方法，該光電陰極包括：光電陰極基體，為金屬納米顆粒與銻粉混合壓制而成；以及堿金屬銻化物膜，形成于所述光電陰極基體的一表面。本發明還提供了該光電陰極的制備方法。本發明的光電陰極基體中的金屬納米顆粒具有很強的吸附作用，因此可以減少堿金屬光電陰極中堿金屬的蒸發，同時本發明的光電陰極制備方法工藝簡單，制備方便。

技術領域

本發明涉及光電陰極技術領域，特別涉及光電陰極及其制備方法。

背景技術

1887年，當Hertz觀察到用紫外線照射陰極可以在距離較大的兩電極間引起火花放電時，他發現了光電效應，光電效應在1905年被愛因斯坦的量子理論所解決。1929年后，人們發現了銀氧銫光電陰極，這種光電陰極比以前所用材料的量子效率要高出兩個量級，而且對整個可見光譜，甚至近紅外都是靈敏的。隨著銀氧銫陰極的出現，人們把對光電陰極的研究重點放在探求量子效率更高及光譜響應特性不同的其它復雜材料上。光電陰極的第一個重要應用是從影片再現聲音，接著是各種各樣的光電變換裝置，如光電倍增管、攝影管等。其后又發現了銻銫陰極及多堿光電陰極，使光電陰極更廣泛地被應用在軍事、攝影、輻射探測等高科技領域。例如微光夜視儀就是利用夜間的星光，月光等弱光使景物通過物鏡進入像增強管，最后得到增強而呈現在熒光屏上。夜視儀可供各種步兵武器的夜間瞄準，也可供坦克、裝甲車及其它車輛的夜間行駛以及航空夜間觀測、導彈制導等。在高速攝影領域，光電陰極也占據非常重要的地位，研究這種新型光電陰極，對電子發射的理論和應用以及拓展納米材料應用研究領域都具有十分重要的學術價值和應用價值。

但這種陰極容易出現堿金屬化合物中的堿金屬蒸發的問題，尤其是在強光作用下由于溫度升高使堿金屬化合物熱分解，產生的堿金屬脫附作用增強從而蒸發速度加快，影響光電陰極的量子效率。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種光電陰極及其制備方法，以期至少部分地解決上述提及的技術問題中的至少之一。

為了實現上述目的，作為本發明的一個方面，提供了一種光電陰極，包括：光電陰極基體，為金屬納米顆粒與銻粉混合壓制而成；以及堿金屬銻化物膜，形成于所述光電陰極基體的一表面。

作為本發明的另一方面，還提供了一種如上所述的光電陰極的制備方法，包括：將金屬納米顆粒與銻粉末混合物壓制成光電陰極基體；加熱光電陰極基體，使所述光電陰極基體中的銻蒸發并擴散到光電陰極基體的表面形成銻膜；將堿金屬蒸汽射向所述光電陰極基體，與所述銻膜反應形成堿金屬銻化物膜，所形成的堿金屬銻化物膜和光電陰極基體即為光電陰極。

從上述技術方案可以看出，本發明的光電陰極及其制作方法具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)本發明的光電陰極基體中的金屬納米顆粒具有很強的吸附作用，因此可以減少堿金屬光電陰極中堿金屬銻化物因光照分解出的堿金屬的蒸發。

(2)本發明的光電陰極中的金屬納米顆粒對光具有極強的吸收能力，從而提高了光電陰極的量子效率。

(3)本發明的光電陰極制備方法，工藝簡單。

附圖說明

圖1是本發明的光電陰極結構示意圖；

圖2是本發明制備光電陰極制備時的裝置示意圖；

圖3是本發明的光電陰極的制備方法流程示意圖；

圖4是本發明實施例1及對比例1的光電發射電流密度與激光功率的關系。

附圖標記說明

1 光電陰極基體

2 金屬納米顆粒

3 堿金屬銻化物膜

4 銻粉

5 堿金屬源