[发明专利]一种光电阴极及其制备方法

说明书

本发明提供了一种光电阴极及其制备方法，该光电阴极包括：光电阴极基体，锑碱金属化合物，光电阴极基体的表面为经过离子束轰击表面改性处理后的；锑碱金属化合物，制备在光电阴极基体的表面上。该制备方法包括：在光电阴极基体表面实施离子束轰击表面改性处理，得到离子束轰击表面改性处理后的光电阴极基体；利用第一加热体将离子束轰击表面改性处理后的光电阴极基体加热至预设温度；利用第二加热体加热锑源使锑蒸汽蒸发至离子束轰击表面改性处理后的光电阴极基体的表面，形成锑膜；利用第二加热体加热碱金属源，使碱金属蒸汽蒸发至离子束轰击表面改性处理后的光电阴极基体的表面，与锑膜发生反应，生成锑碱金属化合物，完成光电阴极的制备。

技术领域

本发明属于光电阴极技术领域，具体涉及一种光电阴极及其制备方法。

背景技术

1887年，当Hertz观察到用紫外线照射阴极可以在距离较大的两电极间引起火花放电时，他发现了光电效应，1905年被爱因斯坦的量子理论所解决。1929年后，人们发现了银氧铯光电阴极，这种光电阴极比以前所用材料的量子效率要高出两个量级，而且对整个可见光谱，包括近红外都是灵敏的。随着银氧铯阴极的出现，光电阴极的研究重点放在探求量子效率更高及光谱响应特性不同的其它复杂材料上。光电阴极的第一个重要应用是从影片再现声音，接着是各种各样的光电变换装置，如光电倍增管、摄影管等。

其后又发现了锑铯光电阴极及多碱光电阴极，使光电阴极更广泛地被应用在军事、摄影、辐射探测等高科技领域。例如微光夜视仪就是利用夜间的星光，月光等弱光使景物通过物镜进入像增强管，最后得到增强而呈现在荧光屏上。夜视仪可供各种步兵武器的夜间瞄准，也可供坦克、装甲车及其它车辆的夜间行驶以及航空夜间观测、导弹制导等。在高速摄影领域，光电阴极也占据非常重要的地位，研究这种新型光电阴极，对电子发射的理论和应用以及拓展纳米材料应用研究领域都具有十分重要的学术价值和应用价值。

但锑铯光电阴极及多碱光电阴极的发射电流密度比较低，且容易出现碱金属蒸发的问题，尤其是在强光作用下碱金属的蒸发速度更快。

发明内容

有鉴于此，为了提高锑铯光电阴极及多碱光电阴极的发射电流密度，缓解锑碱金属化合物光电阴极在强光作用下碱金属的蒸发问题，本发明提出了一种光电阴极及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提出了一种光电阴极及其制备方法。一方面，本发明提出的一种光电阴极，包括：光电阴极基体，锑碱金属化合物，其中，光电阴极基体的表面为经过离子束轰击表面改性处理后的；锑碱金属化合物，制备在光电阴极基体的表面上。

根据本发明的实施例，其中，光电阴极基体的材料包括以下之一：镍、镍合金、铜或铜合金。

根据本发明的实施例，其中，锑碱金属化合物包括以下之一：锑化铯、锑化钠、锑化钾或碱金属混合锑化物，碱金属混合锑化物包括：锑化钠钾、锑化钠铯、锑化钠钾铯。

另一方面，本发明还提供了一种光电阴极的制备方法，包括：在光电阴极基体表面实施离子束轰击表面改性处理，得到离子束轰击表面改性处理后的光电阴极基体；利用第一加热体将离子束轰击表面改性处理后的光电阴极基体加热至预设温度；利用第二加热体加热锑源使锑蒸汽蒸发至离子束轰击表面改性处理后的光电阴极基体的表面，形成锑膜；利用第二加热体加热碱金属源，使碱金属蒸汽蒸发至离子束轰击表面改性处理后的光电阴极基体的表面，与锑膜发生反应，生成锑碱金属化合物，完成光电阴极的制备。

根据本发明的实施例，其中，离子束轰击表面改性处理后的光电阴极基体的表面呈现织构的形貌。

根据本发明的实施例，其中，织构的毛刺顶端的直径为10nm～100nm，织构的毛刺的高度为10nm～10000nm。

根据本发明的实施例，其中，锑膜的厚度为200nm～500nm。

根据本发明的实施例，其中，碱金属源包括以下至少之一：铯、钠、钾。