基于ALD技術(shù)的微通道板薄膜打拿極特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-18 01:11
微通道板(Microchannel Plate,MCP)是一種具有高長徑比結(jié)構(gòu)的二維真空電子倍增器件。在微光夜視儀、圖像光子計(jì)數(shù)器、光電倍增管、電子顯微鏡、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀和中子探測器等領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)MCP性能受到其制備工藝的限制,打拿極導(dǎo)電層電阻特性和發(fā)射層二次電子發(fā)射特性受到微通道列陣基體材料的限制,且通過氫還原處理形成打拿極的工藝所帶來的正離子反饋效應(yīng)也會影響其性能。采用低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)技術(shù)和熱敏化技術(shù)制備的先進(jìn)技術(shù)微通道板(AT-MCP)薄膜打拿極,在成膜質(zhì)量、厚度控制和高長徑比基體保形性涂覆能力方面也有一定的缺陷。而采用原子層沉積技術(shù)(ALD)制備的薄膜打拿極在這些方面都比傳統(tǒng)MCP拿極技術(shù)和AT-MCP薄膜打拿極技術(shù)更加具有優(yōu)勢。且利用ALD技術(shù)的低溫生長特性,還可以使塑料MCP薄膜打拿極的制備成為可能。因此,利用ALD技術(shù)將能夠?yàn)楦咝阅躆CP的研制提供一條新的有力途徑。本文選取了ZnO與Al2O3復(fù)合(AZO)薄膜和SiO2薄膜分別作為MCP薄膜打拿極導(dǎo)電層薄膜和發(fā)射層薄膜材料。采用ALD技術(shù)在平面襯底上制備AZO薄膜和Si...
【文章來源】:長春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 傳統(tǒng)微通道板的缺點(diǎn)
1.1.2 薄膜打拿極技術(shù)的提出
1.1.3 ALD-MCP的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2 微通道板的概述
1.2.1 微通道板的結(jié)構(gòu)及基本工作原理
1.2.2 玻璃微通道板的類型
1.2.3 微通道板的應(yīng)用
1.3 AT-MCP薄膜打拿極技術(shù)
1.4 原子層沉積技術(shù)
1.4.1 原子層沉積技術(shù)原理
1.4.2 原子層沉積技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢
1.5 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 微通道板薄膜打拿極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 微通道板的增益特性及二次電子發(fā)射基本原理
2.1.1 微通道板增益特性分析
2.1.2 二次電子發(fā)射基本原理
2.2 薄膜打拿極導(dǎo)電層的設(shè)計(jì)
2.2.1 微通道板體電阻分析
2.2.2 導(dǎo)電層電阻的計(jì)算
2.2.3 導(dǎo)電層薄膜材料的選擇
2.2.4 ALD-AZO薄膜厚度及ZnO循環(huán)百分比的計(jì)算
2.3 薄膜打拿極發(fā)射層的設(shè)計(jì)
2.3.1 發(fā)射層薄膜材料的選取
2發(fā)射層薄膜厚度的設(shè)計(jì)"> 2.3.2 SiO2發(fā)射層薄膜厚度的設(shè)計(jì)
第三章 微通道板薄膜打拿極制備實(shí)驗(yàn)及性能測試
3.1 ALD-AZO導(dǎo)電層薄膜的制備實(shí)驗(yàn)
3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)材料
3.1.2 制備ALD-AZO薄膜的實(shí)驗(yàn)步驟
2發(fā)射層薄膜的制備實(shí)驗(yàn)"> 3.2 ALD-SiO2發(fā)射層薄膜的制備實(shí)驗(yàn)
3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)材料
2薄膜的實(shí)驗(yàn)步驟"> 3.2.2 制備ALD-SiO2薄膜的實(shí)驗(yàn)步驟
3.3 薄膜打拿極薄膜性能測試
3.3.1 ALD-AZO導(dǎo)電層薄膜方塊電阻測試
3.3.2 ALD-AZO薄膜微觀形貌及組分測試
2發(fā)射層薄膜二次電子發(fā)射系數(shù)測試"> 3.3.3 ALD-SiO2發(fā)射層薄膜二次電子發(fā)射系數(shù)測試
2薄膜二次電子發(fā)射特性研究">第四章 AZO薄膜性能及SiO2薄膜二次電子發(fā)射特性研究
4.1 ALD-AZO薄膜理想Zn含量計(jì)算公式的修正
4.2 ALD-AZO薄膜結(jié)構(gòu)及組分分析
4.2.1 ALD-AZO薄膜微觀形貌分析
4.2.2 ALD-AZO薄膜結(jié)構(gòu)分析
4.2.3 ALD-AZO薄膜組分分析
4.3 ALD-AZO薄膜電阻特性研究
4.3.1 沉積溫度對ALD-AZO薄膜電阻的影響
4.3.2 ZnO循環(huán)百分比對ALD-AZO薄膜電阻的影響
4.3.3 薄膜結(jié)構(gòu)對ALD-AZO薄膜電阻的影響
2薄膜二次電子發(fā)射特性研究"> 4.4 ALD-SiO2薄膜二次電子發(fā)射特性研究
2薄膜二次電子發(fā)射系數(shù)的影響"> 4.4.1 薄膜厚度對ALD-SiO2薄膜二次電子發(fā)射系數(shù)的影響
2薄膜二次電子發(fā)射系數(shù)的影響"> 4.4.2 樣品偏壓對ALD-SiO2薄膜二次電子發(fā)射系數(shù)的影響
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]原子層沉積法制備微通道板發(fā)射層的性能[J]. 叢曉慶,邱祥彪,孫建寧,李婧雯,張智勇,王健. 紅外與激光工程. 2016(09)
[2]LPCVD生長結(jié)構(gòu)層多晶硅和摻P多晶硅的工藝[J]. 王立峰,賈世星,陸樂,姜理利. 功能材料與器件學(xué)報(bào). 2008(02)
[3]Si-MCP連續(xù)打拿極的制備[J]. 郭艷玲,薄春衛(wèi),桑衛(wèi)兵,王國政,吳奎,姜德龍. 長春理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[4]單原子層沉積原理及其應(yīng)用[J]. 吳宜勇,李邦盛,王春青. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2005(06)
[5]微通道板及其主要特征性能[J]. 潘京生. 應(yīng)用光學(xué). 2004(05)
[6]基于BCG-MCP的四代微光像增強(qiáng)技術(shù)[J]. 姜德龍,吳奎,王國政,李野,富麗晨,端木慶鐸,田景全. 紅外技術(shù). 2003(06)
[7]Al2O3薄膜的應(yīng)用與制備[J]. 劉永杰,劉憶,董闖,鄧新綠. 真空與低溫. 2002(04)
[8]硅微通道板電子倍增器[J]. 端木慶鐸,李野,盧耀華,姜德龍,但唐仁,高延軍,富麗晨,田景全. 電子學(xué)報(bào). 2001(12)
[9]二維電子倍增器及其新發(fā)展[J]. 端木慶鐸,田景全,姜會林,姜德龍,李野,盧耀華,富麗晨. 紅外技術(shù). 1999(06)
[10]紫外像增強(qiáng)管的研究[J]. 申屠浩,徐漢成,顧肇業(yè). 光電子技術(shù). 1999(02)
碩士論文
[1]微通道板防離子反饋膜及其對像管成像性能影響的研究[D]. 王立峰.長春理工大學(xué) 2005
本文編號:3038819
【文章來源】:長春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 傳統(tǒng)微通道板的缺點(diǎn)
1.1.2 薄膜打拿極技術(shù)的提出
1.1.3 ALD-MCP的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2 微通道板的概述
1.2.1 微通道板的結(jié)構(gòu)及基本工作原理
1.2.2 玻璃微通道板的類型
1.2.3 微通道板的應(yīng)用
1.3 AT-MCP薄膜打拿極技術(shù)
1.4 原子層沉積技術(shù)
1.4.1 原子層沉積技術(shù)原理
1.4.2 原子層沉積技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢
1.5 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 微通道板薄膜打拿極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 微通道板的增益特性及二次電子發(fā)射基本原理
2.1.1 微通道板增益特性分析
2.1.2 二次電子發(fā)射基本原理
2.2 薄膜打拿極導(dǎo)電層的設(shè)計(jì)
2.2.1 微通道板體電阻分析
2.2.2 導(dǎo)電層電阻的計(jì)算
2.2.3 導(dǎo)電層薄膜材料的選擇
2.2.4 ALD-AZO薄膜厚度及ZnO循環(huán)百分比的計(jì)算
2.3 薄膜打拿極發(fā)射層的設(shè)計(jì)
2.3.1 發(fā)射層薄膜材料的選取
2發(fā)射層薄膜厚度的設(shè)計(jì)"> 2.3.2 SiO2發(fā)射層薄膜厚度的設(shè)計(jì)
第三章 微通道板薄膜打拿極制備實(shí)驗(yàn)及性能測試
3.1 ALD-AZO導(dǎo)電層薄膜的制備實(shí)驗(yàn)
3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)材料
3.1.2 制備ALD-AZO薄膜的實(shí)驗(yàn)步驟
2發(fā)射層薄膜的制備實(shí)驗(yàn)"> 3.2 ALD-SiO2發(fā)射層薄膜的制備實(shí)驗(yàn)
3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)材料
2薄膜的實(shí)驗(yàn)步驟"> 3.2.2 制備ALD-SiO2薄膜的實(shí)驗(yàn)步驟
3.3 薄膜打拿極薄膜性能測試
3.3.1 ALD-AZO導(dǎo)電層薄膜方塊電阻測試
3.3.2 ALD-AZO薄膜微觀形貌及組分測試
2發(fā)射層薄膜二次電子發(fā)射系數(shù)測試"> 3.3.3 ALD-SiO2發(fā)射層薄膜二次電子發(fā)射系數(shù)測試
2薄膜二次電子發(fā)射特性研究">第四章 AZO薄膜性能及SiO2薄膜二次電子發(fā)射特性研究
4.1 ALD-AZO薄膜理想Zn含量計(jì)算公式的修正
4.2 ALD-AZO薄膜結(jié)構(gòu)及組分分析
4.2.1 ALD-AZO薄膜微觀形貌分析
4.2.2 ALD-AZO薄膜結(jié)構(gòu)分析
4.2.3 ALD-AZO薄膜組分分析
4.3 ALD-AZO薄膜電阻特性研究
4.3.1 沉積溫度對ALD-AZO薄膜電阻的影響
4.3.2 ZnO循環(huán)百分比對ALD-AZO薄膜電阻的影響
4.3.3 薄膜結(jié)構(gòu)對ALD-AZO薄膜電阻的影響
2薄膜二次電子發(fā)射特性研究"> 4.4 ALD-SiO2薄膜二次電子發(fā)射特性研究
2薄膜二次電子發(fā)射系數(shù)的影響"> 4.4.1 薄膜厚度對ALD-SiO2薄膜二次電子發(fā)射系數(shù)的影響
2薄膜二次電子發(fā)射系數(shù)的影響"> 4.4.2 樣品偏壓對ALD-SiO2薄膜二次電子發(fā)射系數(shù)的影響
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]原子層沉積法制備微通道板發(fā)射層的性能[J]. 叢曉慶,邱祥彪,孫建寧,李婧雯,張智勇,王健. 紅外與激光工程. 2016(09)
[2]LPCVD生長結(jié)構(gòu)層多晶硅和摻P多晶硅的工藝[J]. 王立峰,賈世星,陸樂,姜理利. 功能材料與器件學(xué)報(bào). 2008(02)
[3]Si-MCP連續(xù)打拿極的制備[J]. 郭艷玲,薄春衛(wèi),桑衛(wèi)兵,王國政,吳奎,姜德龍. 長春理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[4]單原子層沉積原理及其應(yīng)用[J]. 吳宜勇,李邦盛,王春青. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2005(06)
[5]微通道板及其主要特征性能[J]. 潘京生. 應(yīng)用光學(xué). 2004(05)
[6]基于BCG-MCP的四代微光像增強(qiáng)技術(shù)[J]. 姜德龍,吳奎,王國政,李野,富麗晨,端木慶鐸,田景全. 紅外技術(shù). 2003(06)
[7]Al2O3薄膜的應(yīng)用與制備[J]. 劉永杰,劉憶,董闖,鄧新綠. 真空與低溫. 2002(04)
[8]硅微通道板電子倍增器[J]. 端木慶鐸,李野,盧耀華,姜德龍,但唐仁,高延軍,富麗晨,田景全. 電子學(xué)報(bào). 2001(12)
[9]二維電子倍增器及其新發(fā)展[J]. 端木慶鐸,田景全,姜會林,姜德龍,李野,盧耀華,富麗晨. 紅外技術(shù). 1999(06)
[10]紫外像增強(qiáng)管的研究[J]. 申屠浩,徐漢成,顧肇業(yè). 光電子技術(shù). 1999(02)
碩士論文
[1]微通道板防離子反饋膜及其對像管成像性能影響的研究[D]. 王立峰.長春理工大學(xué) 2005
本文編號:3038819
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