[发明专利]一种碲化铯光电阴极制造加工方法

权利要求书

1.一种碲化铯光电阴极制造加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

镀导电基底；

在真空环境中使用磁控溅镀方式在所述导电基底上生长指定厚度的碲膜，得到第一阴极；

将所述第一阴极置于设有铯化合物的真空环境中，采用预设光源照射所述第一阴极，通过电流加热方式蒸发铯，并监测所述第一阴极产生的光电流变化；

当监测到所述第一阴极的产生的光电流达到最大值时，停止蒸发铯，得到碲化铯光电阴极。

2.根据权利要求1所述的碲化铯光电阴极制造加工方法，其特征在于，在所述镀导电基底之前，还包括靶材制作步骤：

使用纯度优于99.9999％的碲粉装入靶材压制模具中；

将所述靶材压制模具中的碲粉在超过10000psi的压力下压制成型，得到中间碲材；

将所述中间碲材在100℃～300℃的条件下真空退火4小时，得到碲靶。

3.根据权利要求2所述的碲化铯光电阴极制造加工方法，其特征在于，所述在真空环境中使用磁控溅镀方式在所述导电基底上生长指定厚度的碲膜，得到第一阴极，包括：

将所述碲靶和导电基底安装于磁控溅镀反应腔内；

调整所述磁控溅镀反应腔内的真空度、温度和惰性气体参数至稳定的预设值；

在所述导电基底和所述碲靶之间设置挡板，随后为所述磁控溅镀反应腔接通直流电源，以所述碲靶为阴极，挡板为阳极，以所述惰性气体轰击所述碲靶，清洗所述碲靶表面污染；

去除所述挡板，为所述磁控溅镀反应腔接通射频电源，以所述碲靶为阴极，所述导电基底为阳极，在所述导电基底上生长碲膜直至膜厚达指定厚度时停止。

4.根据权利要求3所述的碲化铯光电阴极制造加工方法，其特征在于，所述将所述碲靶和导电基底安装于磁控溅镀反应腔内，包括：

将所述碲靶安装于磁控溅镀反应腔内的靶位上，并将所述导电基底安装于磁控溅镀反应腔内的样品位上，且设置所述碲靶和导电基底相距5～20cm。

5.根据权利要求4所述的碲化铯光电阴极制造加工方法，其特征在于，所述将所述碲靶安装于磁控溅镀反应腔内的靶位上，还包括：

在所述碲靶的背部垫入厚度为50～100μm铝箔片。

6.根据权利要求3所述的碲化铯光电阴极制造加工方法，其特征在于，所述调整所述磁控溅镀反应腔内的真空度、温度和惰性气体参数至稳定的预设值，包括：

采用真空泵组对所述磁控溅镀反应腔抽真空，使得所述磁控溅镀反应腔内的真空度高于10^-6Pa；

调整所述磁控溅镀反应腔内温度稳定于90℃；

将惰性气体通过低温液氮去除气体中的水分，保证水分分压低于本底压力的10％后，将所述惰性气体通入所述磁控溅镀反应腔内；

控制通入所述磁控溅镀反应腔内的惰性气体气体流量，使所述磁控溅镀反应腔内的真空度最终稳定在1～2Pa。

7.根据权利要求3所述的碲化铯光电阴极制造加工方法，其特征在于，所述以所述惰性气体轰击所述碲靶，清洗所述碲靶表面污染的时长为1～3小时。

8.根据权利要求3所述的碲化铯光电阴极制造加工方法，其特征在于，所述在所述导电基底上生长碲膜直至膜厚达指定厚度时停止，包括：

保持所述射频电源功率在10～20W，并控制以0.01～0.02nm/s的生长速率生长所述碲膜；

实时检测所述碲膜的膜厚；

当检测到膜厚达10～30nm时，关闭所述射频电源，停止向所述磁控溅镀反应腔内通入所述惰性气体。

9.根据权利要求1所述的碲化铯光电阴极制造加工方法，其特征在于，所述将所述第一阴极置于设有铯化合物的真空环境中，包括：

将所述第一阴极置于预先设置的激活腔内；

将所述激活腔内温度升温至130～150℃，并保持真空度优于10^-6Pa。

10.根据权利要求1所述的碲化铯光电阴极制造加工方法，其特征在于，所述镀导电基底，包括：

在石英窗上蒸镀一层厚度为1～5nm的镍铬合金，控制其在200～320nm波段的透过率超过80％。