摘要：微通道板(MCP)是光通訊和光電子技術領域?qū)崿F(xiàn)電子倍增和信號放大的核心器件,其性能提升主要包括提高增益、延長壽命和降低暗計數(shù)。目前國內(nèi)外普遍使用的商品化微通道板仍是基于傳統(tǒng)鉛硅酸鹽玻璃經(jīng)氫還原工藝制備的。盡管經(jīng)過四代玻璃組分和制備工藝優(yōu)化,MCP增益可達103,壽命為0.3 C/cm^2,暗計數(shù)為0.25 events/(s·cm^2),但由于玻璃組分和復雜制備工藝的限制,其離子反饋、背景噪聲很難進一步降低,增益也無法大幅提升。鑒于此,近10年來科研人員提出并完善了新的解決方案———利用原子層沉積(ALD)技術,在硼硅酸鹽玻璃基板孔內(nèi)制備導電層和二次電子發(fā)射層等功能層,從而獲得具有導電和電子倍增能力的微通道板。這種新型原子層沉積微通道板(ALD-MCP)有效避免了基板玻璃材料對其性能優(yōu)化的制約,實現(xiàn)了基板材料和功能材料的獨立設計,能夠顯著提高微通道板的綜合性能。經(jīng)過一系列嘗試,國際上已開發(fā)出性能遠優(yōu)于傳統(tǒng)MCP的ALD功能層:以Al2 O3/ZnO、Al2 O3/W或Al2 O3/Mo為導電層,MgO或Al2 O3為二次電子發(fā)射層的ALD-MCP增益已達104,暗計數(shù)降低至0.078 events/(s·cm^2),壽命提升至7 C/cm^2,但是其性能穩(wěn)定性仍有待進一步提高。此外,還需要在提高沉積效率、優(yōu)化調(diào)控功能層性能等方面進一步深入研究。本文從功能層的組成和微通道板的性能兩方面歸納、梳理了利用原子層沉積技術制備微通道板的國內(nèi)外研究情況,并總結了目前研究中存在的不足,展望了未來發(fā)展趨勢。
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