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多碱阴极XPS 分析研究

李晓峰 冯刘 石峰 张云昆

李晓峰, 冯刘, 石峰, 张云昆. 多碱阴极XPS 分析研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1857-1862.
引用本文: 李晓峰, 冯刘, 石峰, 张云昆. 多碱阴极XPS 分析研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1857-1862.
Li Xiaofeng, Feng Liu, Shi Feng, Zhang Yunkun. XPS analysis on multi alkali photocathode[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(6): 1857-1862.
Citation: Li Xiaofeng, Feng Liu, Shi Feng, Zhang Yunkun. XPS analysis on multi alkali photocathode[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(6): 1857-1862.

多碱阴极XPS 分析研究

基金项目: 

微光夜视技术重点实验室基金(J2011016)

详细信息
    作者简介:

    李晓峰(1963-),男,博士,高级工程师,主要从事真空光电器件方面的研究。Email:lxf@nvt.com.cn

  • 中图分类号: O462.3

XPS analysis on multi alkali photocathode

  • 摘要: 介绍了多碱阴极的特点及其在超二代像增强器中的应用。叙述了多碱阴极进行制作和封接,之后在XPS 分析仪器的预真空室中进行解封并送入仪器分析室进行分析的过程。对多碱阴极不同膜层厚度处各元素原子的百分比进行了XPS 分析。首先对多碱阴极的表面进行宽谱扫描,发现元素之后再针对各个元素进行窄谱扫描,之后进行氩离子刻蚀。刻蚀一定时间后再对多碱阴极表面进行宽谱或窄谱扫描,氩离子刻蚀一直进行到阴极玻璃窗的表面。通过氩离子刻蚀并结合XPS 能谱分析,得出了多碱阴极膜层内部不同厚度处Na 元素、K 元素和Sb 元素的原子百分比。结果表明:多碱阴极的结构是一种两层结构,即以Na2KSb 为基础层,表面再吸附Cs 原子层。两层膜层中,Na2KSb 基础层较厚,而Cs 原子层较薄,厚度仅为整个阴极膜层厚度的2.7%。另外,实测多碱阴极膜层中Na 原子、K 原子和Sb 原子数量的百分比并不完全遵循2:1:1 的化学计量比,并且在整个阴极膜层厚度范围内,三种元素的原子百分比并不保持恒定,未出现在某一位置处三种元素原子百分比达到2:1:1 的理想状态。原因是目前多碱阴极制作工艺对蒸发元素蒸发量的控制精度较低。理论和实践证明,只有获得具有严格化学计量比的Na2KSb 膜层才可能获得高的灵敏度,因此,如果采用分子束外延技术来制作多碱阴极,那么成分控制的精度将大大改善,2:1:1 的化学计量比才可能获得,阴极灵敏度才会得到进一步的提高。
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-10-10
  • 修回日期:  2013-11-12
  • 刊出日期:  2014-06-25

多碱阴极XPS 分析研究

    作者简介:

    李晓峰(1963-),男,博士,高级工程师,主要从事真空光电器件方面的研究。Email:lxf@nvt.com.cn

基金项目:

微光夜视技术重点实验室基金(J2011016)

  • 中图分类号: O462.3

摘要: 介绍了多碱阴极的特点及其在超二代像增强器中的应用。叙述了多碱阴极进行制作和封接,之后在XPS 分析仪器的预真空室中进行解封并送入仪器分析室进行分析的过程。对多碱阴极不同膜层厚度处各元素原子的百分比进行了XPS 分析。首先对多碱阴极的表面进行宽谱扫描,发现元素之后再针对各个元素进行窄谱扫描,之后进行氩离子刻蚀。刻蚀一定时间后再对多碱阴极表面进行宽谱或窄谱扫描,氩离子刻蚀一直进行到阴极玻璃窗的表面。通过氩离子刻蚀并结合XPS 能谱分析,得出了多碱阴极膜层内部不同厚度处Na 元素、K 元素和Sb 元素的原子百分比。结果表明:多碱阴极的结构是一种两层结构,即以Na2KSb 为基础层,表面再吸附Cs 原子层。两层膜层中,Na2KSb 基础层较厚,而Cs 原子层较薄,厚度仅为整个阴极膜层厚度的2.7%。另外,实测多碱阴极膜层中Na 原子、K 原子和Sb 原子数量的百分比并不完全遵循2:1:1 的化学计量比,并且在整个阴极膜层厚度范围内,三种元素的原子百分比并不保持恒定,未出现在某一位置处三种元素原子百分比达到2:1:1 的理想状态。原因是目前多碱阴极制作工艺对蒸发元素蒸发量的控制精度较低。理论和实践证明,只有获得具有严格化学计量比的Na2KSb 膜层才可能获得高的灵敏度,因此,如果采用分子束外延技术来制作多碱阴极,那么成分控制的精度将大大改善,2:1:1 的化学计量比才可能获得,阴极灵敏度才会得到进一步的提高。

English Abstract

参考文献 (19)

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