1。5 本文研究的内容

双碱光电阴极在光电器件中有着有着举足轻重的地位，本文主要研究了锑钾铯双碱阴极 的特征以及它的制造工艺流程，并对双碱阴极进行量子效率和其他一些性能的测试；通过分 析了双碱阴极的光学特征，提出一系列如采用增透膜等来提高量子效率的措施。

以下为本文的结构： 1。回顾光电阴极的发展历史，并且介绍了双碱阴极在国内外的现状及应用和多碱阴极的

发展概况，说明了双碱阴极研究的重要性。 2。对于锑钾铯双碱光电阴极的特征以及制备的过程进行了研究探讨。

3。介绍了评价双碱光电阴极的特性的一些参量，并对于光电阴极的发射过程进行了分析， 并提出了光电阴极量子效率，相对光谱特性，绝对光谱特性的测试方法。

4。分析提高光电阴极量子效率的一系列措施，并主要以增透膜光学理论为基础，对双碱 阴极光学特征进行分析，分析最佳增透膜折射率与厚度间的相关性，以及对于增透膜材料的 选择进行了讨论。

2 锑钾铯双碱光电阴极特征及其制造工艺研究

2。1 锑钾铯光电阴极的制备

1963 年，A。H。Sommer 等发明了锑钾铯阴极（K2CsSb），如图 2。1，K2CsSb 属立方结构， 为弱 P 型半导体，晶格常数为 8。615±0。002Å，禁带宽度 Eg=1eV，电子亲和势 Ea=1。1eV。锑钾 铯光阴极的灵敏度为 70μA/lm，在蓝光或紫外光区域内的量子效率可以达到 30%，其短波响 应较高，尽管长波响应不如多碱光电阴极，但是它在室温时的热发射很低，小于 10-17A/cm2， 这一点与其他可见光阴极相比，更具优势。虽然高温稳定性比 Na2KSb 差，但具有高的蓝光 灵敏度，这也是 K2CsSb 的独特优点。在 100℃以上，锑钾铯阴极比铯锑阴极稳定在直流（DC） 和强射频（RF）加速电场下可较长时间工作，且储备时间长。目前，最佳锑钾铯光电阴极的 峰值量子效率达 58%（@365nm），已被广泛应用于二极光电管，三极光电管，光电倍增管， 光阴极电子枪，微光摄像管及像增强管等方面[16-17]。

图 2。1 K2CsSb 光电阴极晶格结构

2。2 锑钾铯光电阴极的制造工艺研究[18]

高量子双碱阴极对于环境要求极高，因此它经常是在实验室内现场制备，且制备的装置 也没有固定形式，可以根据自己的需求来设计。光电阴极的制备通常包含三个过程：生长过 程，净化过程以及激活过程。

1968 年，A。A。Turnbull 和 G。B。Evans 针对 GaAs 的激活提出了标准激活法[19]，又称“yo-yo 法”，这种方法是对需要激活的阴极表面蒸 Cs，等到光电流上升至最大值，停止蒸 Cs，开始 进 O，等到光电流再次上升到最大值，停止进 O，重新开始蒸 Cs，Cs 与 O 反复交替，直到 光电流达到最大值后不再上升时停止。这种方法在某些激活锑钾铯双碱阴极的方法中也可能 需要借鉴到，其制备工艺可分为如下几种方法：

（1）依次蒸镀 Sb、K、Cs，得到 K-Cs-Sb

（2）使用标准激活法蒸镀 Sb 与 Cs 得到 Cs-Sb，再进 K 最后得到 K-Cs-Sb

（3）依次蒸镀，共蒸镀或循环交替蒸镀 Sb 与 K 得到 K-Sb，再将 K-Sb 暴 露于 Cs

得到 K-Cs-Sb

（4）使用标准激活法蒸镀 Sb 与 Cs 得到 Cs-Sb，再将 Cs-Sb 与 K，Sb 共蒸镀或循环交替 蒸镀得到 K-Cs-Sb