真空热预处理在平板摄像管CdSe多层靶面制作中的作用(2)

3、多层CdSe靶的制作

改进的新型多层ＣｄＳｅ靶的结构为６层：ＳｎＯ２ —ＣｄＳｅ－ＣｄＳｅＯ３ —Ａｓ２Ｓｅ３ —Ａｓ１Ｓｅ９－Ｓｂ２Ｓ３。信号电极层ＳｎＯ２采用常规的方法：将其安装在图１所示的设备钟罩内之前，通过在热玻璃衬底板上涂喷锡盐溶液获得。当结晶的ＣｄＳｅ放入钟罩内的支架上后，制作Ａｓ２Ｓｅ３和Ａｓ１Ｓｅ９，蒸发器位置和工作压力可与制作ＣｄＳｅ相同。在距支架１００ｍｍ处可形成固态膜直至厚度达到０．ｌμｍＡｓ２Ｓｅ３和２～２．５μｍ的Ａｓ１Ｓｅ９。在６６．７Ｐａ的压力下蒸发的Ｓｂ２Ｓ３分子平均自由行程约为０．０５ｍｍ，在制作Ｓｂ２Ｓ３时需要加入惰性气体氩来增加压力，最后可获得厚度为２００ｎｍ的半透明的Ｓｂ２Ｓ３层。ＣｄＳｅ膜作为主要光导层是整个靶的核心，化合物Ａｓ２Ｓｅ３建立内建电场以加速光生载流子运动，Ａｓ１Ｓｅ９作为过渡层用于增加靶层厚度和使靶的电压保持适当的值。Ｓｂ２Ｓ３层用于降低二次电子发射的影响，我们的新型ＣｄＳｅ靶结构的剖视图见图２。

4、CdSe膜的真空热预处理对多层CdSe靶性能的影响

对Ｃｄｓｅ膜进行真空热预处理时，有３个因素对多层ＣｄＳｅ靶的性能有影响，ＶＨＰＴ的温度、ＶＨＰＴ的时间和衬底旋转的条件，我们对ＣｄＳｅ膜真空热预处理的影响进行了仔细研究。

４.1、ＶＨＰＴ温度的影响

图３给出ＶＨＰＴ温度对多层ＣｄＳｅ靶性能的影响。由图可以看出，饱和特性曲线在３５０℃的条件下获得，同时，其信号电流最大；欠饱和特性曲线是在４００℃条件下获得，在２９０℃的条件下与无ＶＨＰＴ处理的特性曲线无明显区别。

图４给出ＶＨＰＴ温度对饱和灵敏度的影响。显然，最好的结果是在接近３５０℃的温度条件下获得的。

4.2、VHPT时间的影响

图５给出在限定条件下多层ＣｄＳｅ膜灵敏度随真空热预处理时间的增加而逐渐增高达到最高灵敏度，当ＶＨＰＴ时间超过４０ｍｉｎ后灵敏度下降，上升的曲线表示我们的多层靶结构随着ＶＨＰＴ处理变好，下降的曲线表示晶体缺陷增大。

4.3、旋转衬底状态的影响

图６给出衬底旋转状态对多层ＣｄＳｅ靶灵敏度的影响，当衬底不在旋转状态时性能呈优饱和曲线。反之，不出现饱和特性曲线，旋转不利于晶核的形成。在蒸发ＣｄＳｅ膜层时，衬底温度为２００℃，膜层基本呈现非晶状态，在真空中将膜层加温有利于使膜层由非晶态转化为结晶态。但在真空中加温也将使得Ｃｄｓｅ膜层缺Ｓｅ产生缺陷；温度越高，时间越长，越有利于从非晶态转化为结晶态，但Ｓｅ原子失去越多，产生的缺陷越严重。从图５和图６中我们得到了最佳的ＶＨＰＴ温度和时间。我们知道，在结晶过程中，静止状态最有利，从图６中也证明了这一点。

5 结 论

研制了具有６层结构的多层光导靶，新型真空热预处理工艺在ＣｄＳｅ薄膜淀积后在同一真空室进行，这样可预先在Ｃｄｓｅ薄膜表面上形成稳定的晶核，有助于后来在炉内结晶和氧化，作为一种成功的工艺，真空热预处理与非真空热后处理结合，两种热处理可获得优质晶格结构的光导靶，并获得良好的摄像管性能。

使用两种热处理工艺，我们研制的多层Ｃｄｓｅ靶的灵敏度提高。