射频反应溅射制备MgO二次电子发射薄膜-金属学报.PDF

第52 卷 第1 期 Vol.52 No. 1 2016 年 1 月 第10-16页 ACTA METALLURGICA SINICA Jan. 2016 pp. 10-16 射频反应溅射制备MgO 二次电子发射薄膜* 1,2) 1,2) 1,2) 王 彬 熊良银 刘 实 1) 中国科学院金属研究所, 沈阳 110016 2) 中国科学院金属研究所核用材料与安全评价重点实验室, 沈阳 110016 摘要 采用氧化激活AgMg 合金在表面形成MgO 薄膜, 以及采用射频反应溅射沉积法在不锈钢基片上分别制备了MgO 薄 膜和掺杂CoO 的MgO 薄膜, 研究了制备工艺对薄膜二次电子发射系数及耐电子束轰击能力的影响. 结果表明, 薄膜厚度对 其耐电子束轰击能力有显著影响, 随着薄膜厚度的增加, 耐电子束轰击能力明显增强, 而射频反应溅射沉积可通过调整镀 膜时间获得不同厚度的MgO 薄膜. 射频反应溅射的氧分压比对MgO 薄膜表面质量有较大影响, 随着沉积过程中氧分压比 增大, MgO 薄膜表面粗糙度增大, 不利于二次电子发射. CoO 掺杂改善了MgO 薄膜表面质量, 使其表面更加平整、光滑, 提 高了薄膜的二次电子发射系数, 而且降低了薄膜表面质量对氧分压比变化的敏感性. 550 ℃真空热处理1 h 使CoO 掺杂的 MgO 薄膜发生热分解失氧且表面质量变差, 导致二次电子发射系数大幅下降. 在沉积过程中, 提升基片温度或提高氧分压, 会使薄膜中存在金属态Mg 且薄膜表面质量变差, 使二次电子发射系数小幅下降. 关键词 射频反应溅射沉积, 薄膜厚度, 表面粗糙度, 二次电子发射系数, 耐电子束轰击能力 中图法分类号 TG 115.9 文献标识码 A 文章编号 0412-1961(2016)01-0010-07 MgO SECONDARY ELECTRON EMISSION FILM PREPARED BY RADIO-FREQUENCY REACTIVE SPUTERRING WANG Bin 1,2), XIONG Liangyin 1,2), LIU Shi 1,2) 1) Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China 2) Key Laboratory of Nuclear Materials and Safety Assessment, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China Correspondent: LIU Shi, professor, Tel: (024) E-mail: sliu@imr.ac.cn Manuscript received 2015-04-02, in revised form 2015-07-20 ABSTRACT High, stable and durable secondary electron emission is an essential property for the application of dynodes of electron