[发明专利]透过型光电阴极

说明书

技术领域

本发明涉及透过型的光电阴极。

背景技术

在透过型光电阴极中，期待在从微小的光量至大光量的较宽的范围内进行具有直线性的检测、即阴极线性特性的提高。在此，阴极线性特性是指阴极输出电流相对于入射光量的直线性。阴极的线性特性的提高考虑在需要向光电转换层供给适当的电荷时、例如在光透过性基板和光电转换层之间设置具有导电性的层(基底层)并降低光电转换层的面电阻来应对。

另一方面，已知在反射型光电阴极中，在基板和光电面之间设置有由石墨或碳纳米管等构成的层(中间层)的结构(参照下述专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-202873号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，这样的中间层存在大幅吸收入射光的情况，因此，存在当用于透过型光电面时，充足的光量的入射光无法到达光电转换层，无法获得充足的灵敏度的情况。另一方面，通过对光电转换层添加添加物来降低光电转换层自身的面电阻，也能够对光电转换层供给适当的电荷，但是，因添加添加物而存在光电转换层的光电转换效率降低的情况，存在最终无法获得充足的灵敏度的情况。如上所述，在透过型光电面中，要通过降低光电转换层的面电阻来提高阴极的线性特性，另一方，存在灵敏度降低的问题。

本发明是鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于，提供一种能够保持充足的灵敏度并且提高阴极线性特性的透过型光电阴极。

解决问题的技术手段

本发明的一方面所涉及的透过型光电阴极包括：光透过性基板，其具有光入射的一面和出射从一面侧入射的光的另一面；设置在光透过性基板的另一面侧、将从另一面出射的光转换为光电子的光电转换层；和设置在光透过性基板和光电转换层之间的由石墨烯构成的光透过性导电层。

根据本发明的一方面所涉及的透过型光电阴极，在光透过性基板和光电转换层之间设置由兼具有高光透过性和高导电性的石墨烯构成的光透过性导电层，能够不妨碍光向光电转换层的入射而降低光电转换层的面电阻。由此，能够保持充足的灵敏度，并且提高阴极线性特性。

在上述透过型光电阴极中，光透过性导电层也可以由单层的石墨烯构成。如上所述，当用单层的石墨烯形成光透过性导电层时，与用多层的石墨烯形成光透过性导电层的情况相比，能够提高光透过性导电层的光透过率。由此，能够将从光透过性基板的另一面出射的光更可靠地导向光电转换层，能够进一步提高灵敏度。

在上述透过型光电阴极中，光透过性导电层也可以由多层的石墨烯构成。如上所述，通过将具有高导电性的石墨烯重叠多个而形成光透过性导电层，能够更可靠地降低光电转换层的面电阻，能够进一步提高阴极线性特性。

发明的效果

根据本发明，能够保持充足的灵敏度并且提高阴极线性特性。

附图说明

图1是表示使用本发明的一实施方式所涉及的透过型光电阴极的光电倍增管的平面图。

图2是图1所示的光电倍增管的底面图。

图3是沿着图1的III-III线的截面图。

图4是示意性地表示透过型光电阴极的图，(a)是透过型光电阴极的概略侧截面图，(b)是透过型光电阴极的概略平面图。

图5是用于说明本实施方式所涉及的透过型光电阴极的制造方法的示意图。

图6是表示石墨烯和另外的导电性材料的光透过率的测定结果的图表。

图7是表示实施例1所涉及的透过型光电阴极和现有的光电阴极的阴极线性测定结果的图表。

图8是表示实施例1所涉及的透过型光电阴极中使光透过性导电层的石墨烯层数变化时的量子效率的估计的图表。

图9是表示实施例2所涉及的透过型光电阴极和现有的光电阴极的量子效率测定结果的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明所涉及的透过型光电阴极的实施方式进行说明。此外，以下的说明中的“上”、“下”等的词是基于附图所示的状态的方便的表示。另外，在各图中对相同或者相当的部分标注相同的符号，省略重复的说明。另外，在附图中，存在为了使一部分、本发明所涉及的特征部分容易说明而夸张的部分，与实际的尺寸不同。在本实施方式中，列举作为光电倍增管1中的透过型的光电阴极使用的透过型光电阴极2为例进行说明。