Способ изготовления спектрозонального фотокатода

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ

CoIo$ Советскик

Социалистическик

Республик

< 7410?1 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22} Заявлено 190778 (21) 2847455/18-25 (51)М. Кл.2

Н 01 У 9/12 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 150680. Бюллетень ¹ 22 (53) УДК бг1. З8З.

° 032 (088. 8)..

Дата ойубликования описания 20. Об, 80 (72) Авторы изобретения

Н. Г. Кокина .и Ю. С. Левитин (71) Заявитель (54) СПОСОБ. ИЗГОТОВЛЕНИЯ . СПЕКРРОЗОНАЛЬНОГО ФОТОКАТОДА

Изобретение относится к технологии изготовления . элементов фотоэлектронных приборов, а имениЬ спектрозональ.ных фотокатодов.

Известен способ изгОтовления 4е- 5 токатода, по которому контролируют интегральную чувствительность, изме-. ряя фототок при облучении катода постоянным потоком излучения (1) .

Однако этим способом ие .могут ®

"быть изготовлены спектрозон4льиые" .фотокатоды, так как ие .обеспечивжт- . ся контроль спектральной чувствительности фотокатодов в прюдесае

«х изготовления. . 15

Известен также способ изготовле- ния спектрояойального фотокатода, включающий нанесение фоточувствитель-. ного слоя, обработку слоя в парах щелочного металла с одновременным иэ2п ввврением фототоков,. соответствующих излучению в областях максимаЛьиой ,спектральной чувствительности {3p, д» и длийноволновой границы фотоэффекта (З ), и отгонку излишков щелочного 2Я металла (2).

Однако этот способ не обеспечивает получение катодов с высокой абсолютной: спектральной чувствительно- . 4п

2 стью и высоким перепадом чувствительности по спектру.

Целью изобретения является увеличение абсолютной спектральной чувствительности и повьыение перепада чувствительности по спектру. укаэанная цель достигается тем, что определяют отношение фототоков .лткси,/3 н обработку фоточувствительного слоя прекращают в момент прекращения увеличения этого отношения. Отгонку излишков щелочного ме талла прекращают в ьюмент достижения минимального значения отношения Маак. Ло ,При Ьбработке исходного металла фотокатода парами щелочного металла происходит. химическая реакция, в результате которой щелочной металл обРазует химическое соединение с исходным металлом, что соответствует

Росту фототока д „,о„ в области максимума спектральной.чувствительности Х><> После того, как весь исходный металл прореагировал со щелочным металлом, дальнейшая обработка парами, щелочного металла приводит к образованию на поверхности катода слоя свободного щелочного металла, что вызывает рост фототока. ЗЛО в об.74 1071 ласти длинноволновой границы чувст вительности Ло. Пока реакция не закончена, отношение фототоков Л „ д1 продолжает расти.

Прекращение увеличения отношения фототоков свидетельствует о прекращении химической реакции указанных металлов и начале образования на поверхности фотокатода слоя свободного, не связанного щелочного металла, благодаря чему снижается работа выхода катода, т. е. возрастает его чувствительность к длинноволновому излуче. нию. Поэтому при получении спектро-. эональных фотокатодов момент прекращения обработки катода в парах щелочного металла определяется моментом прекращения увеличения отношения фототоков 3Л оу

Определенйе момента прекращения обработки фоточувствительного слоя. в парах щелочного металла является важнейшим Фактором при получении спектрозональных фотокатодов, так как относительная величина фототока,: соответствующего L gy пройдя макси- . мум, падает, а чувствительность к длинноволновому излучению возрастает.

Это приводйт к тому, что у полученных фотокатодов длинноволновая гра ница фотоэффекта сдвигается в область не соответствующую заданной, что не-. ю.опустимо.

Приме не ние предложенного способа из готовле ния фото катодов по з воля ет прерывать обработку фотокатода в парах щелочного металла в момент прекращения увеличения отношения фототоков ЭЛ„, „/дЛ, что соответствует мо- . нк. о менту, когда весь исходный металл фотокатода прореагировал со щелочным металлом, а на поверхности катода не образовался еще слой свободного, не связанного в стехиометрическое соотношение щелочного металла.

С целью предотвращения заметного падения чувствительности фотокатода

s области g o)< необходимо производить отгонку излишков щелочного металла прогревом прибора не до минимума

Фототока ИЛ, а прекратить отгонку s о

)момент достижения минимального значе,ния отношения ЭЛ /3@ Это было установлено эмпирически, путем многочисленных экспериментов, позволивших выявить укаэанную закономерность.

Предложенным способом были изготовлены теллур-цезиевые фотокатоды спектрозональных,ФЭУ для ультрафйо» летовой области спектра, максимум спектральной чувствительности которых должен быть в области длин волн

240-260 нм, а длинноволновая граница чувствительности Ло 400 нм.

Обработка теллур-цеэиевого полупро эрачного фотокатода ФЭУ для УФ-област спектра,. проводится по окончанИи предварительной термической обработки и заключается в следующем: напыляют проводящую подложку из хрома (при комнатной температуре) до

20% потери прозрачности в проходящем видимом свете; на пыля ют сло и те ллур а до 4 0% потери прозрачности1 — прогревают прибор при температуре 150ОС при одновременном прогреве динодной системы при температуре

250 С в течение 30 мин; — проводят активировку слоя теллура в парах цезия.

В процессе активировки фоточувст ,вительного слоя в парах цезия, проводимой при температуре 150 С при освеце H ии к ат од а УФ- пото KoM рт ут но- кв ар ) 5 цевой лампы ДРТ-220, систематически . контролируется изменение отношения фототоков, соответствукщих ультрафиолетовой (3.() и видимой (д ) составля2 ющим потока излучения лампы, выделяещ мым иэ общего потока излучения с помощью сменных стеклянных светофильтров.

Светофильтр УФС-.1 выделяет УФ-составлякщую, близкую к области максимальной чувствительности фотокатода.

Светофильтр БС-4, отрезая УФ-излучение, обеспечивает освещение фотокатода только за счет видимой составляющей .излучения лампы. Момент прекра-. щения обработки катода в парах цезия определяется моментом прекращения увеличения отношения фототоков Э /Jg

Активировка катода заканчивается, канал источника цезия выключается.

По завершении активировки катода ФЭУ охлаждается до комнатной темM пературы и производится пробивание токов утечки между всеми рабочиМи выводами ножки.

Отгонки излишков щелочного металла осуществляется при температуре 150ОС.

4р В процессе отгонки контролируется отношение фототоков 3

Применение способа позволяет получать спектроэональные ФЗУ для УФур . -области спектра с высокой абсолют.ь ной чувствительностью в области

Лщо и высоким -перепадом чувствительности по спектру (10 - 104) .

Способ поэводяет автоматизировать технологический процесс изготовления фотокатодов и тем самым повысить его производительность. При осуществлении способа достигается высокая Йоспроиэводимость относительной спектральной чувствительности.

40 т Формула изобретения и

1. Способ изготовления спектрозонального фотокатода, включающий нане45 сение фоточувствительного слоя, об741071

Составитель В. Белоконь

Редактор T. Орловская Техред И.Вабурка Корректор А, Коста.

Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мооква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ . 3190/41

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Работку слоя в парах щелочного металла с одновременным измерением фототоков; соответствующих излучению в областях максимальнсй спектральной чувствительности (3p,,) и длинновол- . иовой границы фотоэффекта (Д ), и отгонху излишков щелочного металла, о т л и ч а ю щ и. и с я тем, что, с цельЮ увеличения абсолютной спектральной чувствительности и повышения перепада чувствительности по спектру, определяют отношение фототоков д

l1%% Q

/3+ и обработку фоточувствительного слон прекращают в момент прекращения увеличения этого, отношения.

2. Способ no n. 1 о т л и ч а юшийся тем, что отгонку излишков щелочного металла прекращают в момент достиженир минимального значения отношения З „, /3g . Источникй информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рейхель Т., Чедличка М. Фотоэлектронниз катоды, М., Энергия, 1968, с. 81-128.

2.. Научно-технический отчет Создание фотоэлементов для области ультрафиолетового спектра . М., ВНИИОФИ,.

1972 (прототип).