[发明专利]一种碲化铯光电阴极制造加工方法

说明书

本公开是关于一种碲化铯光电阴极制造加工方法，设计光电器件制造技术领域。所述碲化铯光电阴极制造加工方法包括：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。本发明提供的方法能够减少和缩短了碲化铯光电阴极生长的升温和降温过程，薄膜生长具有重复性好，控制水平高的特点，能够自动化、批量化生产。

技术领域

本公开涉及光电器件制造技术领域，尤其涉及一种碲化铯光电阴极制造加工方法。

背景技术

光电阴极是光电发射探测器中使不同波长的各种辐射信号转换为电信号的核心器件，其中能够响应10nm～400nm波长光谱的光电阴极称为紫外光电阴极。

碲化铯光电阴极具有很高的量子效率，而且探测波长在190～350nm，为日盲区，因此其在近紫外波段的探测器中有很广泛的应用。

碲化铯光电阴极的结构由石英窗、导电基底膜、碲化铯光电薄膜构成，其制作方法一般是先制作导电基底，随后将导电基底装入超高真空系统，真空系统中预先已经安装碲、铯原材料，充分烘烤除气后降至室温，采用电流加热的方式对碲、铯做预蒸发，除去残留的气体，避免污染阴极，之后通过电流加热方式蒸发碲，厚度一般依靠经验进行控制，并调控电流，使导电基底上生长的碲膜能形成结构良好的膜层。之后，对系统加热升温，采用电加热方式蒸发铯，同时利用253.7nm的光源照射阴极面，并用微电流监控仪监测光电流变化，随铯的蒸发生长，光电流会不断增大，当光电流达到最大值时，停止加热铯，完成碲化铯光电阴极的制作过程。

目前，碲化铯的制造技术中烘烤除气、以及高真空条件下缓慢的升温、降温、过程占用了大量的工艺时间，碲膜的生长也较多地依靠经验来近似控制，难以满足自动化、批量生产的技术需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碲化铯光电阴极制造加工方法，用于解决现有技术中碲化铯光电阴极制造工艺时间长且产品质量主要依靠人工经验的问题。本发明提供的技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种碲化铯光电阴极制造加工方法，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。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明利用工业成熟的薄膜生长技术替代碲化铯在高真空条件下的电流加热生长，减少和缩短了碲化铯光电阴极生长的升温和降温过程，并且利用磁控溅射生长薄膜，具有重复性好，控制水平高的特点，使碲化铯光电阴极能够自动化、批量化生产，适应现代化生产的需要。

在一个实施例中，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。

在一个实施例中，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；