原子层沉积法制备微通道板发射层的性能

丛晓庆; 邱祥彪; 孙建宁; 李婧雯; 张智勇; 王健

doi:10.3788/IRLA201645.0916002

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原子层沉积法制备微通道板发射层的性能

丛晓庆, 邱祥彪, 孙建宁, 李婧雯, 张智勇, 王健

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丛晓庆, 邱祥彪, 孙建宁, 李婧雯, 张智勇, 王健. 原子层沉积法制备微通道板发射层的性能[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(9): 916002-0916002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0916002

引用本文:

Cong Xiaoqing, Qiu Xiangbiao, Sun Jianning, Li Jingwen, Zhang Zhiyong, Wang Jian. Properties of microchannel plate emission layer deposited by atomic layer deposition[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(9): 916002-0916002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0916002

Citation:

Cong Xiaoqing, Qiu Xiangbiao, Sun Jianning, Li Jingwen, Zhang Zhiyong, Wang Jian. Properties of microchannel plate emission layer deposited by atomic layer deposition[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(9): 916002-0916002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0916002

原子层沉积法制备微通道板发射层的性能

doi: 10.3788/IRLA201645.0916002

1.
北方夜视技术股份有限公司,江苏南京 211106

详细信息

作者简介:
丛晓庆(1977-),女,高级工程师,硕士,主要从事微通道板方面的研究。Email:cong_stone@163.com

中图分类号: TN223

Properties of microchannel plate emission layer deposited by atomic layer deposition

1.
North Night Vision Tech. Corp. Ltd.,Nanjing 211106,China

摘要: 随着微通道板的不断发展与完善，通过改善传统工艺提升其性能越来越困难，开发提升微通道板性能的新技术迫在眉睫。纳米薄膜材料的发展及其制备技术的成熟为微通道板的发展提供了契机，利用原子层沉积技术在通道内壁沉积一层氧化铝纳米薄膜，作为二次电子发射功能层，可以增强通道内壁的二次电子发射能力，从而提升微通道板的增益性能。通过优化原子层沉积工艺参数可以在微通道板的通道内壁沉积厚度均匀的氧化铝薄膜。研究结果表明，微通道板增益随沉积氧化铝厚度的变化而变化，在氧化铝厚度为60 cycles时，施加偏压800 V时增益可达56 000，约为正常微通道板增益的12倍。
- 微通道板 /
- 原子层沉积 /
- 氧化铝纳米薄膜 /
- 二次电子发射层
Abstract: With continuous development and improvement of the microchannel plate production technology, it becomes more and more difficult to enhance its performance by improving traditional crafts. New technologies and new crafts of microchannel plate need to be developed urgently. Development of nano film material and mature preparation technology provide an excellent opportunity for the development of microchannel plate. The channel inner walls are deposited with layer of alumina nano film as secondary electron emission layer by using atomic layer deposition technology, it can increase the secondary electron emission coefficient of channel walls as well as the gain of microchannel plate. The alumina nano films can be deposited in the channel inner walls uniformly with optimized process parameters. The results show that microchannel plate gain changes with alumina thickness, especially it will achieve a high gain up to 56 000 which is about 12 times the gain of normal microchannel plate when the bias voltage is 800 V and the alumina thickness is 60 cycles.
- microchannel plate /
- atomic layer deposition /
- alumina nano films /
- SEE layer

[1]	LeskelM, Ritala M. Atomic layer deposition (ALD):from precursors to thin film structures[J]. Thin Solid Films, 2002, 409(1):138-146.
[2]	Joseph Ladislas Wiza. Microchannel plate dectors[J]. Nuclear Instruments and Methods, 1979, 162:587-601.
[3]	Markku L, Mikko R. Atomic layer deposition chemistry:recent developments and future challenges[J]. Angewandte Chemie, 2003, 42(45):5548-5554.
[4]	George S M. Atomic layer deposition:an overview[J]. Chemical Reviews, 2010, 110(1):111-131.
[5]	Ritala M, Kukli K, Rahtu A, et al. Atomic layer deposition of oxide thin films with metal alkoxides as oxygen sources[J]. Science, 2000, 288(5464):319-321.
[6]	Gordon R G, Hausmann D, Kim E, et al. A kinetic model for step coverage by atomic Layer deposition in narrow holes or trenches[J]. Chemical Vapor Deposition, 2003, 9(2):73-78.
[7]	Adomaitis, Raymond A. A ballistic transport and surface reaction model for simulating atomic layer deposition processes in high-aspect-ratio nanopores[J]. Chemical Vapor Deposition, 2011, 17(10-12):353-365.
[8]	Gaspard P, Gatty H K, Gran S, et al. Pt-Al2O3 dual layer atomic layer deposition coating in high aspect ratio nanopores[J]. Nanotechnology, 2013, 24(1):284-288.
[9]	Elam J W, Routkevitch D, Mardilovich P P, et al. Conformal coating on ultrahigh-aspect-ratio nanopores of anodic alumina by atomic layer deposition[J]. Chemistry of Materials, 2003, 15(18):3507-3517.
[10]	Kucheyev S O, Biener J, Baumann T F, et al. Mechanisms of atomic layer deposition on substrates with ultrahigh aspect ratios[J]. Langmuir the Acs Journal of Surfaces Colloids, 2008, 24(3):943-948.
[11]	Liu Shulin, Deng Guangxu, Yan Cheng, et al. Experiment research on relation between MCP gain and electron energy while first collision[J]. Infrared Technology, 2011, 33(6):354-356. (in Chinese)刘术林, 邓广绪, 严诚, 等. MCP增益与首次碰撞时电子能量关系的试验研究[J]. 红外技术, 2011, 33(6):354-356.
[12]	Gao Xiumin, Cai Chunping. Secondary electron emission coefficient of MCP glass.[J]. Journal of Applied Optics, 1998, 4:9-17. (in Chinese)高秀敏, 蔡春平. 微通道板玻璃的二次电子发射系数[J]. 应用光学, 1998, 4:9-17.

[1]	徐正奎, 李晓斌, 乐丽珠, 于振龙, 何俊, 王春兴. 红外双波叠层结构探测器微透镜阵列的设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 803003-0803003(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0803003
[2]	蒋海涛, 刘诗斌, 元倩倩. 无催化剂气相沉积法直接制备用于紫外光检测的氧化锌纳米线网 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1121002-1121002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1121002
[3]	岳威, 韩隆, 张阔, 韩永昶, 赵明艳. 氧化铝基体3.7 μm与4.8 μm双波段带通滤光膜研制 . 红外与激光工程, 2018, 47(6): 621001-0621001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0621001
[4]	白雁力, 姚荣彬, 高海英, 党选举, 何国民. 高时间分辨分幅成像技术分析及性能测试 . 红外与激光工程, 2018, 47(6): 624002-0624002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0624002
[5]	谢运涛, 张玉钧, 王玺, 孙晓泉. 饱和情况下微通道板短脉冲信号放大特性研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1204005-1204005(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1204005
[6]	龚金龙, 盖志刚, 解维浩, 刘恩晓, 禹定峰, 刘俊岩, 王扬. CFRP层板缺陷红外热波雷达成像检测概率研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1004005-1004005(9). doi: 10.3788/IRLA201784.1004005
[7]	孙建宁, 任玲, 丛晓庆, 黄国瑞, 金睦淳, 李冬, 刘虎林, 乔芳建, 钱森, 司曙光, 田进寿, 王兴超, 王贻芳, 韦永林, 辛丽伟, 张昊达, 赵天池. 一种大尺寸微通道板型光电倍增管 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 402001-0402001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0402001
[8]	谢运涛, 张玉钧, 王玺, 孙晓泉. 基于微通道板的像增强器增益饱和效应研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1003005-1003005(6). doi: 10.3788/IRLA201750.1003005
[9]	田士涛, 徐振邦, 秦超, 夏明一, 吴清文. 基于主动约束阻尼层的次镜支撑结构设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1118001-1118001(9). doi: 10.3788/IRLA201645.1118001
[10]	张文涛, 朱保华, 汪杰君, 张宝武, 熊显名. 发散角对中性原子沉积特性的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(3): 306003-0306003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0306003
[11]	母一宁, 杜月, 李野, 李平, 高旭. 微通道光电倍增管用复合波导阳极特性分析与验证 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 820004-0820004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0820004
[12]	潘永强, 田爱玲, 杭凌侠. 单层二氧化钛薄膜的偏振散射特性 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3015-3019.
[13]	任彬, 石峰, 郭晖, 焦岗成, 胡仓陆, 成伟, 徐晓兵, 王书菲. InP/InGaAs转移电子光阴极吸收层厚度设计与计算 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3010-3014.
[14]	蔡厚智, 龙井华, 刘进元, 谢维信, 牛憨笨. 无增益微通道板皮秒分幅技术研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 109-112.
[15]	杨光辉, 刘友强, 王玉敏, 郭丽敏, 陈丙振, 王智勇. 密集矩阵式聚光模组二次微棱镜设计与研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3645-3649.
[16]	宋德, 朴雪, 拜晓锋, 刘春阳. 近贴型像增强器中微通道板输入端电场模拟研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2981-2986.
[17]	刘华松, 傅翾, 季一勤, 张锋, 陈德应, 姜玉刚, 刘丹丹, 王利栓, 冷健, 庄克文. 离子束溅射制备氧化物薄膜沉积速率调整方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2192-2197.
[18]	范贤光, 王昕, 许英杰, 李帆, 王海涛, 左勇. 壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱测试系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1798-1803.
[19]	王迎威, 王飞, 符力平, 方靖岳, 王广, 常胜利, 张学骜. 介孔氧化铝组装金纳米颗粒阵列及其光学性质 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 3047-3052.
[20]	朱宇峰, 石峰, 刘术林, 张妮, 聂晶, 张太民, 刘晓健, 钱芸生. 防离子反馈MCP噪声因子测试与分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 499-502.

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原子层沉积法制备微通道板发射层的性能

doi: 10.3788/IRLA201645.0916002

1. 北方夜视技术股份有限公司,江苏南京 211106

作者简介:
丛晓庆(1977-),女,高级工程师,硕士,主要从事微通道板方面的研究。Email:cong_stone@163.com

收稿日期: 2016-01-20
修回日期: 2016-02-13
刊出日期: 2016-09-25

中图分类号: TN223

关键词:

摘要: 随着微通道板的不断发展与完善，通过改善传统工艺提升其性能越来越困难，开发提升微通道板性能的新技术迫在眉睫。纳米薄膜材料的发展及其制备技术的成熟为微通道板的发展提供了契机，利用原子层沉积技术在通道内壁沉积一层氧化铝纳米薄膜，作为二次电子发射功能层，可以增强通道内壁的二次电子发射能力，从而提升微通道板的增益性能。通过优化原子层沉积工艺参数可以在微通道板的通道内壁沉积厚度均匀的氧化铝薄膜。研究结果表明，微通道板增益随沉积氧化铝厚度的变化而变化，在氧化铝厚度为60 cycles时，施加偏压800 V时增益可达56 000，约为正常微通道板增益的12倍。