Способ изготовления полупрозрачного фотокатода

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОЗРАЧНОГО ФОТОКАТОДА, включающий напыление на прозрачную подложку слоя серебра окисление до полной прозрачности и прогрев при температуре 200 ± 20^oС в парах цезия при давлении (1 - 5)^-2 мм рт. ст. до достижения максимума чувствительности фотокатода, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности в видимой области спектра оптического излучения за счет уменьшения сопротивления поверхностного слоя, после окисления серебра наносят слой сурьмы прозрачностью 60 - 80%, окисляют его до полной прозрачности, а при прогреве в парах цезия дополнительно вводят сурьму в соотношении Sb : Cs = 1 : 3.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в быстродействующих фотоэлектронных умножителях и электронно-оптических преобразователях, работающих в видимой области спектра оптического излучения. Известен способ изготовления полупрозрачного фотокатода, включающий нанесение на прозрачную подложку проводящего слоя и формирование на нем сурьмяно-щелочного или мультищелочного фотоэмиссионного слоя. Однако фотокатоды, изготовленные этим способом имеют достаточно большое поверхностное сопротивление (10⁴-10³ Ом/□ что приводит к тому, что при мощных импульсных засветках возникает падение напряжения на поверхности фотокатода, приводящее к искажению поля в катодной камере фотоэлектронного умножителя. Искажение поля в свою очередь приводит к расфокусировке электронного потока и уменьшению усиления фотоэлектронного умножителя. В электронно-оптических преобразователях высокое поверхностное сопротивление фотокатода приводит к ухудшению пространственного разрешения и увеличению времени экспозиции при работе электронно-оптического преобразователя в кадровом режиме. Наиболее близким техническим решением является способ изготовления полупрозрачного фотокатода, включающий напыление на прозрачную подложку слоя серебра толщиной 100-200 , окисление его до полной прозрачности ≈ 95±5% прогрев при температуре 200±20^оС в парах цезия при давлении (1-5)˙10^-2 мм рт.ст. и напыление серебра до достижения максимума чувствительности фотокатода. Недостатком способа изготовления фотокатода является значительное поверхностное сопротивление, равное 10³ Ом/□, и низкая чувствительность в видимой области спектра оптического излучения, составляющая 0,5 мА/Вт. Целью изобретения является увеличение чувствительности фотокатода в видимой области спектра оптического излучения за счет уменьшения сопротивления поверхностного слоя. Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления полупрозрачного фотокатода, включающем напыление на прозрачную подложку слоя серебра 100-200 , окисление его до полной прозрачности и прогрев при температуре 200±20^оС в парах цезия при давлении (1-5)˙10^-2 мм рт.ст. до достижения максимума чувствительности фотокатода, после окисления серебра наносят слой сурьмы прозрачностью 60-80% окисляют его до полной прозрачности, при прогреве в парах цезия дополнительно вводят сурьму в соотношении Sb:Cs 1:3. Реакция сурьмы с цезием осуществляется при одновременном распылении сурьмы и нагонке паров цезия в соотношении Sb:Cs 1:3. Образующийся при этом слой Cs₃Sb определяет высокую чувствительность фотокатода в видимой области спектра оптического излучения. Предлагаемый способ изготовления полупрозрачного фотокатода заключается в следующем. Прибор, в котором изготавливают фотокатод, откачивают до вакуума 10^-6 мм рт.ст. обезгаживают при температуре 400^оС в течение 1,5-2 ч, после чего при нормальной температуре обрабатывают поверхность прозрачной подложки в тлеющем разряде в атмосфере кислорода при давлении 10^-2 мм рт.ст. На подложку напыляют слой серебра прозрачностью ≈ 60% Поверхностное сопротивление слоя составляет ≈ 500 Ом/□. Слой серебра окисляют в тлеющем разряде в атмосфере кислорода до полной его прозрачности при давлении 10^-1-10^-2 мм рт. ст. Поверхностное сопротивление слоя при этом резко возрастает. После окисления слоя серебра на него напыляют слой сурьмы прозрачностью ≈ 80% При этом поверхностное сопротивление слоя составляет ≈50 Ом/ Слой сурьмы окисляют в тлеющем разряде в кислороде до полной прозрачности при давлении 10^-1-10^-2 мм рт.ст. Поверхностное сопротивление слоя возрастает. Подложку с нанесенными слоями обрабатывают в парах цезия при температуре 200±20 ^оС и одновременно подпыляют сурьму до достижения максимума чувствительности фотокатода. Поверхностное сопротивление сформированного таким образом фотокатода составляет единицы Ом/ и чувствительность на длине волны 430 нм (30-40) мА/Вт. Таким образом, в сравнении с прототипом, у которого поверхностное сопротивление ≈ 10³ Ом/□, а чувствительность 0,5 мА/Вт, у полупрозрачного фотокатода, полученного данным способом, поверхностное сопротивление уменьшено более, чем на два порядка, а чувствительность увеличена более, чем в 40 раз.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОЗРАЧНОГО ФОТОКАТОДА, включающий напыление на прозрачную подложку слоя серебра окисление до полной прозрачности и прогрев при температуре 200 ± 20^oС в парах цезия при давлении (1 - 5)^-2 мм рт. ст. до достижения максимума чувствительности фотокатода, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности в видимой области спектра оптического излучения за счет уменьшения сопротивления поверхностного слоя, после окисления серебра наносят слой сурьмы прозрачностью 60 80% окисляют его до полной прозрачности, а при прогреве в парах цезия дополнительно вводят сурьму в соотношении Sb Cs 1 3.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---