基于ALD技术的微通道板薄膜打拿极特性研究

发布时间：2021-02-18 01:11

　　微通道板（Microchannel Plate,MCP）是一种具有高长径比结构的二维真空电子倍增器件。在微光夜视仪、图像光子计数器、光电倍增管、电子显微镜、飞行时间质谱仪和中子探测器等领域具有非常广泛的应用。传统MCP性能受到其制备工艺的限制,打拿极导电层电阻特性和发射层二次电子发射特性受到微通道列阵基体材料的限制,且通过氢还原处理形成打拿极的工艺所带来的正离子反馈效应也会影响其性能。采用低压化学气相沉积（LPCVD）技术和热敏化技术制备的先进技术微通道板（AT-MCP）薄膜打拿极,在成膜质量、厚度控制和高长径比基体保形性涂覆能力方面也有一定的缺陷。而采用原子层沉积技术（ALD）制备的薄膜打拿极在这些方面都比传统MCP拿极技术和AT-MCP薄膜打拿极技术更加具有优势。且利用ALD技术的低温生长特性,还可以使塑料MCP薄膜打拿极的制备成为可能。因此,利用ALD技术将能够为高性能MCP的研制提供一条新的有力途径。本文选取了ZnO与Al2O3复合（AZO）薄膜和SiO₂薄膜分别作为MCP薄膜打拿极导电层薄膜和发射层薄膜材料。采用ALD技术在平面衬底上制备AZO薄膜和Si... 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 传统微通道板的缺点
        1.1.2 薄膜打拿极技术的提出
        1.1.3 ALD-MCP的国内外研究现状
    1.2 微通道板的概述
        1.2.1 微通道板的结构及基本工作原理
        1.2.2 玻璃微通道板的类型
        1.2.3 微通道板的应用
    1.3 AT-MCP薄膜打拿极技术
    1.4 原子层沉积技术
        1.4.1 原子层沉积技术原理
        1.4.2 原子层沉积技术的特点及优势
    1.5 本论文的主要研究内容
第二章 微通道板薄膜打拿极结构设计
    2.1 微通道板的增益特性及二次电子发射基本原理
        2.1.1 微通道板增益特性分析
        2.1.2 二次电子发射基本原理
    2.2 薄膜打拿极导电层的设计
        2.2.1 微通道板体电阻分析
        2.2.2 导电层电阻的计算
        2.2.3 导电层薄膜材料的选择
        2.2.4 ALD-AZO薄膜厚度及ZnO循环百分比的计算
    2.3 薄膜打拿极发射层的设计
        2.3.1 发射层薄膜材料的选取
2发射层薄膜厚度的设计">        2.3.2 SiO₂发射层薄膜厚度的设计
第三章 微通道板薄膜打拿极制备实验及性能测试
    3.1 ALD-AZO导电层薄膜的制备实验
        3.1.1 实验设备及实验材料
        3.1.2 制备ALD-AZO薄膜的实验步骤
2发射层薄膜的制备实验">    3.2 ALD-SiO₂发射层薄膜的制备实验
        3.2.1 实验设备及实验材料
2薄膜的实验步骤">        3.2.2 制备ALD-SiO₂薄膜的实验步骤
    3.3 薄膜打拿极薄膜性能测试
        3.3.1 ALD-AZO导电层薄膜方块电阻测试
        3.3.2 ALD-AZO薄膜微观形貌及组分测试
2发射层薄膜二次电子发射系数测试">        3.3.3 ALD-SiO₂发射层薄膜二次电子发射系数测试
2薄膜二次电子发射特性研究">第四章 AZO薄膜性能及SiO₂薄膜二次电子发射特性研究
    4.1 ALD-AZO薄膜理想Zn含量计算公式的修正
    4.2 ALD-AZO薄膜结构及组分分析
        4.2.1 ALD-AZO薄膜微观形貌分析
        4.2.2 ALD-AZO薄膜结构分析
        4.2.3 ALD-AZO薄膜组分分析
    4.3 ALD-AZO薄膜电阻特性研究
        4.3.1 沉积温度对ALD-AZO薄膜电阻的影响
        4.3.2 ZnO循环百分比对ALD-AZO薄膜电阻的影响
        4.3.3 薄膜结构对ALD-AZO薄膜电阻的影响
2薄膜二次电子发射特性研究">    4.4 ALD-SiO₂薄膜二次电子发射特性研究
2薄膜二次电子发射系数的影响">        4.4.1 薄膜厚度对ALD-SiO₂薄膜二次电子发射系数的影响
2薄膜二次电子发射系数的影响">        4.4.2 样品偏压对ALD-SiO₂薄膜二次电子发射系数的影响
结论
致谢
参考文献
发表论文和科研情况说明


【参考文献】：
期刊论文
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[2]LPCVD生长结构层多晶硅和掺P多晶硅的工艺[J]. 王立峰,贾世星,陆乐,姜理利.  功能材料与器件学报. 2008(02)
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[8]硅微通道板电子倍增器[J]. 端木庆铎,李野,卢耀华,姜德龙,但唐仁,高延军,富丽晨,田景全.  电子学报. 2001(12)
[9]二维电子倍增器及其新发展[J]. 端木庆铎,田景全,姜会林,姜德龙,李野,卢耀华,富丽晨.  红外技术. 1999(06)
[10]紫外像增强管的研究[J]. 申屠浩,徐汉成,顾肇业.  光电子技术. 1999(02)

硕士论文
[1]微通道板防离子反馈膜及其对像管成像性能影响的研究[D]. 王立峰.长春理工大学 2005



本文编号：3038819