RU2806151C1 - Photocathode - Google Patents

Photocathode Download PDF

Info

Publication number
RU2806151C1
RU2806151C1 RU2022126971A RU2022126971A RU2806151C1 RU 2806151 C1 RU2806151 C1 RU 2806151C1 RU 2022126971 A RU2022126971 A RU 2022126971A RU 2022126971 A RU2022126971 A RU 2022126971A RU 2806151 C1 RU2806151 C1 RU 2806151C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
germanium
range
microns
growth
Prior art date
Application number
RU2022126971A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Анатольевич Ильичёв
Анастасия Николаевна Демидова
Дмитрий Алексеевич Корляков
Павел Анатольевич Золотухин
Александр Владимирович Попов
Георгий Николаевич Петрухин
Геннадий Сергеевич Рычков
Дмитрий Сергеевич Соколов
Сергей Владимирович Куклев
Игорь Петрович Казаков
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники"
Application granted granted Critical
Publication of RU2806151C1 publication Critical patent/RU2806151C1/en

Links

Abstract

FIELD: vacuum emission optoelectronics.
SUBSTANCE: invention can be used as a sensor-conversion medium of photocathodes for photomultiplier tubes (PMTs) or electron-optical converters (EOCs) in the design of night vision devices and equipment. The technical result is an increase in the threshold sensitivity of the night vision receiver due to the possibility of recording images of objects in the spectral range of 1.25-1.6 microns, the range of increased radiation intensity of the night sky.
EFFECT: germanium/polycrystalline diamond heterostructure is used as a sensor-transforming medium, which makes it possible to expand the “red limit” of the spectral sensitivity range to 1.6 mcm.
1 cl, 4 dwg

Description

Данное изобретение относится к вакуумной эмиссионной оптоэлектронике. Оно может быть использовано в качестве сенсорно-преобразовательного среды фотокатодов при конструировании приборов и устройств ночного видения. В настоящее время при формировании сенсорно-преобразовательных слоев фотокатодов электронно-оптических преобразователей (ЭОП) и фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) используются, как правило, щелочные металлы (так называемые би-щелочные и мульти-щелочные фотокатоды) [1-2]. Преимуществами использования щелочных материалов в этом качестве являются широкополосность их спектральной фоточувствительности (0,4…1,1 мкм) и достаточно высокая пороговая чувствительность (связанная с малой энергией сродства к электрону у широкого ряда щелочных металлов). К недостаткам фотокатодов на основе таких сред относятся их неудовлетворительная стойкость («боязнь») к мощным импульсным либо стационарным световым воздействиям (фоточувствительная среда временно «слепнет», либо деградирует).This invention relates to vacuum emission optoelectronics. It can be used as a sensor-transforming medium for photocathodes in the design of night vision instruments and devices. Currently, when forming sensor-conversion layers of photocathodes of electron-optical converters (EOCs) and photomultiplier tubes (PMTs), alkali metals (so-called bi-alkali and multi-alkaline photocathodes) are usually used [1-2]. The advantages of using alkaline materials in this capacity are the broadband nature of their spectral photosensitivity (0.4...1.1 microns) and a fairly high threshold sensitivity (associated with the low electron affinity energy of a wide range of alkali metals). The disadvantages of photocathodes based on such media include their unsatisfactory resistance (“fear”) to powerful pulsed or stationary light exposure (the photosensitive medium temporarily “blinds” or degrades).

Среди твердотельных материалов сенсорно-преобразовательных сред фотоприемников чувствительных в спектральном диапазоне 0,5…1,6 мкм, наиболее ярким представителем является высокочистый германий [3]. Более того, благодаря особенностям его кристаллографии и зонной структуры р-n переходные германиевые фотоприемники в рабочих условиях практически не нуждаются в охлаждении вплоть до температур ~ 40°С. Кроме того, внутренняя квантовая эффективностью высокочистого германия в спектральном диапазоне 1,25-1,55 мкм достигает величины ~ 0,8. Однако, многочисленные попытки использовать германий в качестве сенсорно-преобразовательного слоя фотокатодов эмиссионных приемников изображений закончились неудачей. Причина в том, что величина энергии сродства германия к электрону достаточно велика (~ 4 эВ), а традиционный подход к ее снижению посредством использования нанометровой толщины бислойных покрытий щелочными металлами (например, сурьма-цезий) не привел к успеху. Известны фотоэмиссионные приборы ночного видения с фотокатодами на основе полупроводниковых сенсорно-преобразовательных слоев, на основе арсенида галлия [4-7]. Несмотря на высокие значения энергии сродства у GaAs к электрону его удалось адаптировать к использованию в качестве сенсорно-преобразовательных слоев фотокатодов чувствительных в спектральном диапазоне 0,5…0,9 мкм. Использование нанометровой толщины бислойного покрытия поверхности арсенида галлия оксидом щелочного металла, кислород - цезий [8], позволило понизить энергию сродства к электрону у арсенида галлия с 4,07 эВ до приемлемых для работы величин ~ 1,0-1,5 эВ. Полупроводниковые GaAs фотокатоды, при воздействии на них мощных оптических излучений, хотя временно и становятся неработоспособными (на временные интервалы в несколько десятков секунд), но по прекращению мощных световых воздействий в режиме реального времени они релаксируют к стационарному состоянию. Красная граница фоточувствительности GaAs фотокатода составляет величину ~ 0,9 мкм.Among the solid-state materials of sensor-transforming media of photodetectors sensitive in the spectral range of 0.5...1.6 microns, the most striking representative is high-purity germanium [3]. Moreover, due to the peculiarities of its crystallography and p-n band structure, germanium transition photodetectors practically do not require cooling under operating conditions down to temperatures of ~ 40°C. In addition, the internal quantum efficiency of high-purity germanium in the spectral range of 1.25-1.55 μm reaches a value of ~ 0.8. However, numerous attempts to use germanium as a sensor-converting layer of photocathodes of emission image detectors ended in failure. The reason is that the electron affinity energy of germanium is quite high (~ 4 eV), and the traditional approach to reducing it by using nanometer-thick bilayer coatings with alkali metals (for example, antimony-cesium) has not led to success. Photoemissive night vision devices with photocathodes based on semiconductor sensor-converting layers based on gallium arsenide are known [4-7]. Despite the high electron affinity energy values of GaAs, it was possible to adapt it for use as sensor-converting layers of photocathodes sensitive in the spectral range of 0.5...0.9 μm. The use of a nanometer-thick bilayer coating of the surface of gallium arsenide with an alkali metal oxide, oxygen - cesium [8], made it possible to reduce the electron affinity energy of gallium arsenide from 4.07 eV to acceptable values of ~ 1.0-1.5 eV. Semiconductor GaAs photocathodes, when exposed to powerful optical radiation, although temporarily become inoperative (for time intervals of several tens of seconds), but after the cessation of powerful light exposure in real time, they relax to a stationary state. The red limit of the photosensitivity of the GaAs photocathode is ~0.9 µm.

К недостаткам существующих щелочных и полупроводниковых (например, GaAs) фотокатодов, можно отнести ограничение «красной» границы спектрального диапазона их фоточувствительности величиною в 0,9…1,1 мкм.The disadvantages of existing alkaline and semiconductor (for example, GaAs) photocathodes include the limitation of the “red” limit of the spectral range of their photosensitivity to 0.9...1.1 microns.

Известно, однако, что интенсивность излучения ночного неба в спектральном диапазоне 1,3…1,6 мкм на два-три порядка превышает излучение ночного неба в диапазоне 0,9…1,1 мкм. А так как в приборах ночного видения изображения объектов и местности формируются в отраженных потоках именно излучений, испускаемых ночным небом, то освоение фотоэмиссионными приборами ночного видения спектрального диапазона 1,3…1,6 мкм приведет к значимому (как минимум на два порядка) повышению интенсивности изображений, а значит пороговой чувствительности приемника и контраста изображения вблизи порога фоточувствительности.It is known, however, that the intensity of night sky radiation in the spectral range of 1.3...1.6 microns is two to three orders of magnitude higher than the night sky radiation in the range of 0.9...1.1 microns. And since in night vision devices, images of objects and terrain are formed in reflected fluxes of radiation emitted by the night sky, the development of the spectral range of 1.3...1.6 microns by photoemission night vision devices will lead to a significant (at least two orders of magnitude) increase in intensity images, and therefore the threshold sensitivity of the receiver and the image contrast near the photosensitivity threshold.

Задачей настоящего изобретения является расширение спектрального диапазона чувствительности сенсорно-преобразовательной среды фотокатодов вакуумных эмиссионных приемников излучений и изображений для инфракрасного (ИК) ЭОП и ИК ФЭУ, вплоть до «красной» границы в 1,55 мкм.The objective of the present invention is to expand the spectral range of sensitivity of the sensor-converting medium of photocathodes of vacuum emission radiation and image detectors for infrared (IR) image intensifier tubes and IR photomultipliers, up to the “red” limit of 1.55 microns.

Поставленная цель достигается тем, что у фотокатода на основе полупроводникового материала с поверхностью активированной к процессам фотоэлектронной эмиссии [8], сенсорно-преобразовательная среда выполнена на основе гетероструктуры германий/поликристаллический алмаз.This goal is achieved by the fact that the photocathode is based on a semiconductor material with a surface activated for photoelectron emission processes [8], the sensor-transforming medium is made on the basis of a germanium/polycrystalline diamond heterostructure.

Ожидание положительного успеха связано с наличием у ряда граней кристаллитов пленки алмаза [(100) и (111)] отрицательной энергии сродства к электрону, а также небольших величин разрыва по Ес (энергетического уровня дна зоны проводимости) на гетерогранице германий/алмаз. Действительно: энергия сродства германия к электрону составляет величину ~ 4 эВ, энергия сродства ряда граней алмаза к электрону составляет величину ~3,8 эВ, а энергии сродства к электрону граней (100) и (111) алмазных кристаллитов отрицательны.The expectation of positive success is associated with the presence of a negative electron affinity energy at a number of crystallite faces of the diamond film [(100) and (111)], as well as small values of the gap in E c (the energy level of the bottom of the conduction band) at the germanium/diamond heterointerface. Indeed: the electron affinity energy of germanium is ~4 eV, the electron affinity energy of a number of diamond faces is ~3.8 eV, and the electron affinity energies of the (100) and (111) faces of diamond crystallites are negative.

На фиг. 1 представлено схематическое изображение архитектуры приемника изображений с фотокатодом на основе гетероструктуры германий/алмаз ИК ЭОП в составе вакуумно-плотного корпуса (1), входного окна (2), заявляемого гетероструктурного фотокатода Ge/C* (3), умножителя (4) потока электронов (МКП - микроканальная пластина), катодно-люминесцентного экрана (5), волоконно-оптической пластины, ВОП (6), контактов (ϕi).In fig. Figure 1 shows a schematic representation of the architecture of an image detector with a photocathode based on a germanium/diamond heterostructure IR image intensifier tube as part of a vacuum-tight housing (1), an input window (2), a claimed Ge/C* heterostructure photocathode (3), and an electron flow multiplier (4). (MCP - microchannel plate), cathode-luminescent screen (5), fiber-optic plate, VOP (6), contacts (ϕ i ).

На фиг. 2 представлена зонная диаграмма гетероперехода германий/поликристаллический алмаз, для граней (111) и (100) кристаллитов поликристаллической алмазной пленки. Ширина запрещенной зоны Ge 0,8 эВ (т.е. его «красная граница» ~ 1,55 мкм), ширины запрещенной зоны алмаза ~ 5,5 эВ (т.е. спектральной областью его прозрачности являются ИК, видимый и УФ диапазоны, вплоть до 0,25-0,30 мкм). Представленный на рисунке качественный характер зонной диаграммы тетероперехода Ge/C* позволяет утверждать, что при возбуждении неравновесных электронно-дырочных пар в Ge оптическим излучением вплоть до «красной» границы в 1,55 мкм возможна эффективная реализация процессов фотоэлектронной эмиссии из Ge/C* гетероструктуры в вакуум, как в режиме работы «на просвет», так и в режиме работы «на отражение».In fig. Figure 2 shows the band diagram of a germanium/polycrystalline diamond heterojunction for the (111) and (100) faces of crystallites of a polycrystalline diamond film. The band gap of Ge is 0.8 eV (i.e., its “red boundary” is ~ 1.55 μm), the band gap of diamond is ~ 5.5 eV (i.e., the spectral region of its transparency is the IR, visible and UV ranges , up to 0.25-0.30 microns). The qualitative nature of the band diagram of the Ge/C* tetherjunction shown in the figure allows us to assert that when nonequilibrium electron-hole pairs in Ge are excited by optical radiation up to the “red” boundary of 1.55 μm, the effective implementation of photoelectron emission processes from the Ge/C* heterostructure is possible into a vacuum, both in the “transmission” and “reflection” operating modes.

На фиг. 3а, б представлены фотоизображения выращенных на кварцевых подложках пленок высокочистого германия (3а) толщиною в 250 нм, и выращенной на тыльной стороне кварцевого входного окна гетероструктуры Ge/C* (3б).In fig. 3a, b show photographs of films of high-purity germanium grown on quartz substrates (3a) with a thickness of 250 nm, and a Ge/C* heterostructure grown on the back side of the quartz input window (3b).

На фиг. 4 представлены профили элементного состава пленки германия с адгезионным слоем из монокристаллического кремния.In fig. Figure 4 shows the elemental composition profiles of a germanium film with an adhesion layer of monocrystalline silicon.

Для реализации заявляемого фотокатода для вакуумного эмиссионного приемника излучений либо приемника изображений (ИК ФЭУ, либо ИК ЭОП), необходимо сформировать сенсорно-преобразовательную среду на подложке, прозрачной для работы прибора в спектральной области 0,5…1,6 мкм, либо в области 1,25…1,60 мкм (область оптимальной работы по регистрации и распознаванию изображений объектов в отраженном свете ночного неба (приемники ночного видения). Следует заметить, что использование подложки должно быть совместимым с технологическими условиями формирования пленок (т.е. подложка должна выдерживать температуру роста составляющих слоев гетероструктуры Ge/C*, и химические воздействия используемых ростовых реагентов). Предлагается формировать сенсорно-преобразовательную среду на основе гетероструктуры Ge/C* посредством последовательного использования методов молекулярно-лучевой эпитаксии германия (МЛЭ) и плазмостимулированной газофазной эпитаксии (PECVD) алмазной пленки легированной азотом, C*:N. В качестве подложки - носителя сенсорно-преобразовательных слоев предлагается выбрать кварц, либо MgF2.To implement the proposed photocathode for a vacuum emission radiation detector or image receiver (IR photomultiplier, or IR image intensifier), it is necessary to form a sensor-transforming medium on a substrate that is transparent for operation of the device in the spectral region of 0.5...1.6 μm, or in region 1 ,25…1.60 µm (area of optimal operation for registering and recognizing images of objects in the reflected light of the night sky (night vision receivers). It should be noted that the use of the substrate must be compatible with the technological conditions of film formation (i.e. the substrate must withstand growth temperature of the constituent layers of the Ge/C* heterostructure, and the chemical effects of the growth reagents used).It is proposed to form a sensor-transforming medium based on the Ge/C* heterostructure through the sequential use of germanium molecular beam epitaxy (MBE) and plasma-enhanced vapor phase epitaxy (PECVD) diamond film doped with nitrogen, C*: N. It is proposed to choose quartz or MgF 2 as a substrate for the sensor-transforming layers.

Диапазоны возможных технологических режимов процесса молекулярно-лучевой эпитаксии пленки германия таковы: температурный диапазон роста пленки - 450-700°С, давление остаточных газов - 10-6…10-9 мм рт. ст., скорость роста - 50…250 нм/час.The ranges of possible technological regimes for the process of molecular beam epitaxy of germanium films are as follows: temperature range of film growth - 450-700°C, residual gas pressure - 10 -6 ... 10 -9 mm Hg. Art., growth rate - 50...250 nm/hour.

Диапазоны возможных технологических режимов процесса PECVD роста поликристаллической алмазной пленки таковы: температурный диапазон - 650-850°С, давление остаточных газов - 10-2…10-6 мм рт. ст., скорость роста - 100…400 нм/час, исходные ростовые реагенты - метан и водород, легирующий реагент - азот (донор), либо бор (акцептор).The ranges of possible technological modes for the PECVD process of growth of polycrystalline diamond film are as follows: temperature range - 650-850°C, residual gas pressure - 10 -2 ... 10 -6 mm Hg. Art., growth rate - 100...400 nm/hour, initial growth reagents - methane and hydrogen, doping reagent - nitrogen (donor) or boron (acceptor).

Проверена работоспособность предложенного выше способа реализации сенсорно-преобразовательной структуры в диапазоне некоторых вариаций технологических режимов ее получения. Так, проверенные диапазоны вариаций технологических режимов процесса молекулярно-лучевой эпитаксии пленки германия составили: температурный диапазон - 550-650°С, давление остаточных газов - 10-7…10-8 мм рт. ст., скорость роста - 100…150 нм/час.The performance of the method proposed above for implementing a sensor-transforming structure has been tested in the range of some variations in the technological modes for its production. Thus, the tested ranges of variations in the technological regimes of the process of molecular beam epitaxy of germanium films were: temperature range - 550-650°C, residual gas pressure - 10 -7 ... 10 -8 mm Hg. Art., growth rate - 100...150 nm/hour.

Диапазоны вариаций технологических режимов процесса PECVD роста поликристаллической алмазной пленки составили: температурный диапазон - 750-850°С, давление остаточных газов - 10-2… 10-5 мм рт. ст., скорость роста - 200…300 нм/час, исходные ростовые реагенты - метан и водород, легирующий реагент - азот (газ) и бор (термическое распыление триметилбората).The ranges of variations in the technological modes of the PECVD process of polycrystalline diamond film growth were: temperature range - 750-850°C, residual gas pressure - 10 -2 ... 10 -5 mm Hg. Art., growth rate - 200...300 nm/hour, initial growth reagents - methane and hydrogen, alloying reagent - nitrogen (gas) and boron (thermal spray of trimethyl borate).

Были выбраны оптимальные режимы последовательного роста пленок высокочистого германия и поликристаллического алмаза:The optimal regimes for the sequential growth of films of high-purity germanium and polycrystalline diamond were selected:

- формирование адгезионного слоя на тыльной стороне кварцевого входного окна ЭОП - из пленки кремния толщиною ~ 150 нм,- formation of an adhesion layer on the back side of the quartz input window of the image intensifier tube - from a silicon film with a thickness of ~ 150 nm,

- формирование сенсорно-преобразовательного слоя на основе высокочистого германия - толщина 250 нм,- formation of a sensor-transforming layer based on high-purity germanium - thickness 250 nm,

- температура роста пленки Ge - 750°С,- Ge film growth temperature - 750°C,

- давление остаточных газов в ростовой камере (при росте Ge) - 10-8 мм рт. ст.,- pressure of residual gases in the growth chamber (with growth of Ge) - 10 -8 mm Hg. Art.,

- PECVD формирования поликристаллической алмазной пленки на поверхности пленки германия:- PECVD formation of a polycrystalline diamond film on the surface of a germanium film:

- давление остаточных атмосферных газов - не более 10-5 мм рт. ст.,- pressure of residual atmospheric gases - no more than 10 -5 mm Hg. Art.,

- исходный ростовой реагент - высокочистый метан,- initial growth reagent - high-purity methane,

- восстановительно-синтезирующая среда - водород (в соотношении 10:1 с ростовым реагентом),- reducing-synthesizing medium - hydrogen (in a ratio of 10:1 with the growth reagent),

- легирующий реагент - азот (~ 1% от ростового реагента),- doping reagent - nitrogen (~ 1% of the growth reagent),

- температура роста - 800…850°С,- growth temperature - 800...850°C,

- мощность СВЧ - 1,5 кВт,- microwave power - 1.5 kW,

- частота СВЧ - 2,4 ГГц,- microwave frequency - 2.4 GHz,

- длительность ростового процесса (С*) - 6-ть часов (включая нагрев, выдержку и охлаждение).- duration of the growth process (C*) - 6 hours (including heating, holding and cooling).

Результатом проведения последовательности перечисленных технологических процессов является формирование фотокатода Ge/C*, сформированного на пьедестале тыльной стороны кварцевого входного окна ЭОП.The result of the sequence of the listed technological processes is the formation of a Ge/C* photocathode formed on the pedestal of the back side of the quartz input window of the image intensifier tube.

Измерения коэффициента квантовой эффективности (по отношению к процессам фотопроводности) пленки высокочистого германия, выращенной в процессе МЛЭ в указанных выше режимах на кварцевом стекле входного окна ЭОП, показали величину ~ 60%, однако величина коэффициента фотоэлектронной эмиссии фотоэлектронов в вакуум с поверхности германиевой пленки не превысила ~ 3…5%.Measurements of the quantum efficiency coefficient (with respect to photoconductivity processes) of a high-purity germanium film grown in the MBE process in the above modes on the quartz glass of the input window of the image intensifier tube showed a value of ~ 60%, however, the value of the photoelectron emission coefficient of photoelectrons into vacuum from the surface of the germanium film did not exceed ~ 3…5%.

Напротив, результаты измерений коэффициента квантовой эффективности сенсорно-преобразовательной гетероструктуры Ge/C*, сформированной на тыльной стороне кварцевого стекла входного окна ЭОП, показали величину ~ 45%, в то время как величина коэффициента фотоэлектронной эмиссии неравновесных электронов в вакуум составила ~ 20…30%, что в 4-6 раз превысило значения фотоэмиссии с поверхности германиевой пленки.On the contrary, the results of measurements of the quantum efficiency coefficient of the Ge/C* sensor-converting heterostructure formed on the back side of the quartz glass of the input window of the image intensifier tube showed a value of ~ 45%, while the value of the coefficient of photoelectron emission of nonequilibrium electrons into vacuum was ~ 20...30% , which was 4-6 times higher than the photoemission values from the surface of the germanium film.

Ниже на фиг. 3а, б представлены фотоизображения выращенных на кварцевых подложках пленок высокочистого германия (рисунок 3а) толщиною в 250 нм, и выращенной на тыльной стороне кварцевого входного окна гетероструктуры Ge/C*, с толщиною пленки германия в 250 нм, и поликристаллической алмазной пленки толщиною в ~ 1,2…1,8 мкм (рисунок 3б).Below in Fig. 3a, b show photographs of films of high-purity germanium grown on quartz substrates (Figure 3a) with a thickness of 250 nm, and a Ge/C* heterostructure grown on the back side of the quartz input window, with a germanium film thickness of 250 nm, and a polycrystalline diamond film with a thickness of ~ 1.2…1.8 µm (Figure 3b).

На фиг. 4 представлены профили элементного состава сенсорной пленки из германия, с адгезионным слоем монокристаллического кремния наноразмерной (150 нм) толщины.In fig. Figure 4 shows profiles of the elemental composition of a germanium sensor film with an adhesive layer of single-crystalline silicon of nanoscale (150 nm) thickness.

Высокие значения величины квантовой эффективности пленки германия в ИК спектральном диапазоне вплоть до 1,55 мкм, высокое качество морфологии поверхности пленки германия, и высокие значения величины коэффициента фотоэлектронной эмиссии гетероструктуры Ge/C*, позволяют рассчитывать на эффективность использования в спектральном диапазоне 1,25-1,55 мкм (область максимальной интенсивности излучения ночного неба) заявляемого сенсорно-преобразовательного слоя и на его основе фотокатода в вакуумных эмиссионных приемниках изображений архитектуры ЭОП.The high values of the quantum efficiency of the germanium film in the IR spectral range up to 1.55 microns, the high quality of the surface morphology of the germanium film, and the high values of the photoelectron emission coefficient of the Ge/C* heterostructure allow us to count on the efficiency of use in the spectral range of 1.25- 1.55 microns (the region of maximum radiation intensity of the night sky) of the proposed sensor-converting layer and, based on it, a photocathode in vacuum emission image receivers of the image intensifier tube architecture.

Источники информации:Information sources:

1. Ю.К. Гуревич. Оптико-электронные приборы ночного видения. Москва. Физматлит, 20141. Yu.K. Gurevich. Optical-electronic night vision devices. Moscow. Fizmatlit, 2014

2. Бегучев В.П., Бурлаков И.Д. //Приборы ночного видения. - М. МИРЭА, 20152. Beguchev V.P., Burlakov I.D. //Night-vision devices. - M. MIREA, 2015

3. Masini G., Cencelli V., et. al.//Appl. Phys. Let. 2002. Vol. 80. P. 32683. Masini G., Cencelli V., et. al.//Appl. Phys. Let's. 2002. Vol. 80. P. 3268

4. Кошавцев Н.Ф., Кошавцев A.H., Федотова С.Ф. //Прикладная физика, 1999, №3, с. 664. Koshavtsev N.F., Koshavtsev A.N., Fedotova S.F. //Applied Physics, 1999, No. 3, p. 66

5. Sheer J.J., van Laar J. GaAs-Cs: A new type of photoemitter. - Solid State Commun., 1965, v. 3, p. 189-193.5. Sheer J.J., van Laar J. GaAs-Cs: A new type of photoemitter. - Solid State Commun., 1965, v. 3, p. 189-193.

6. Tumbull A.A., Evans G.B. Photoemission from GaAs-Cs-O. - J. Phys. D: Appl. Phys., 1968, v. 1, №.2, p. 155-160.6. Tumbull A.A., Evans G.B. Photoemission from GaAs-Cs-O. - J. Phys. D: Appl. Phys., 1968, v. 1, no.2, p. 155-160.

7. Bakin V.V. Semiconductor surfaces with negative electron affinity / V.V. Bakin, A.A. Pakhnevich, A.G. Zhuravlev, A.N. Shornikov, I.O. Akhundov, O.E. Tereshchenko, V.L. Alperovich, H.E. Scheibler and A.S. Terekhov.//. e-J. Surf. Sci. Nanotech. - 2007. - Vol. 5. - p. 80-88.7. Bakin V.V. Semiconductor surfaces with negative electron affinity / V.V. Bakin, A.A. Pakhnevich, A. G. Zhuravlev, A.N. Shornikov, I.O. Akhundov, O.E. Tereshchenko, V.L. Alperovich, H. E. Scheibler and A.S. Terekhov.//. e-J. Surf. Sci. Nanotech. - 2007. - Vol. 5. - p. 80-88.

8. Белл Р.Г. Эмиттеры с отрицательным электронным средством. Пер. с англ. М.: Энергия, 1978, с. 192.8. Bell R.G. Emitters with negative electronic means. Per. from English M.: Energy, 1978, p. 192.

Claims (1)

Фотокатод, представляющий сенсорно-преобразовательную среду на основе полупроводникового материала с поверхностью, активированной к процессам фотоэлектронной эмиссии, сформированную на подложке прозрачной для излучений спектрального диапазона 0,5-1,6 мкм, отличающийся тем, что упомянутая сенсорно-преобразовательная среда выполнена на основе гетероструктуры германий/поликристаллический алмаз.A photocathode representing a sensor-transforming medium based on a semiconductor material with a surface activated for photoelectron emission processes, formed on a substrate transparent to radiation in the spectral range of 0.5-1.6 microns, characterized in that the said sensor-transforming medium is made on the basis of a heterostructure germanium/polycrystalline diamond.
RU2022126971A 2022-10-18 Photocathode RU2806151C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2806151C1 true RU2806151C1 (en) 2023-10-26

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002299238A (en) * 2001-04-04 2002-10-11 Sony Corp Polycrystalline semiconductor film-forming method and semiconductor device manufacturing method
RU2248065C1 (en) * 2003-11-06 2005-03-10 Научно-исследовательский институт физики им. В.А. Фока Санкт-Петербургского государственного университета Method for corrosion protection of field-effect photocathode
RU2497222C1 (en) * 2012-06-19 2013-10-27 Открытое акционерное общество "Зеленоградский инновационно-технологический центр" (ОАО "ЗИТЦ") Heterojunction structure
WO2014020598A1 (en) * 2012-07-29 2014-02-06 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. High performance photo-thermionic solar converters
RU2692094C1 (en) * 2018-12-26 2019-06-21 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Planar two-spectral photoelectronic multiplier

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002299238A (en) * 2001-04-04 2002-10-11 Sony Corp Polycrystalline semiconductor film-forming method and semiconductor device manufacturing method
RU2248065C1 (en) * 2003-11-06 2005-03-10 Научно-исследовательский институт физики им. В.А. Фока Санкт-Петербургского государственного университета Method for corrosion protection of field-effect photocathode
RU2497222C1 (en) * 2012-06-19 2013-10-27 Открытое акционерное общество "Зеленоградский инновационно-технологический центр" (ОАО "ЗИТЦ") Heterojunction structure
WO2014020598A1 (en) * 2012-07-29 2014-02-06 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. High performance photo-thermionic solar converters
RU2692094C1 (en) * 2018-12-26 2019-06-21 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Planar two-spectral photoelectronic multiplier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11081310B2 (en) Photocathode including silicon substrate with boron layer
US10748730B2 (en) Photocathode including field emitter array on a silicon substrate with boron layer
AU647679B2 (en) Transmission mode InGaAs photocathode for night vision system
US3575628A (en) Transmissive photocathode and devices utilizing the same
US3769536A (en) Iii-v photocathode bonded to a foreign transparent substrate
US11043350B2 (en) Photocathode with nanowires and method of manufacturing such a photocathode
US4286373A (en) Method of making negative electron affinity photocathode
US3951698A (en) Dual use of epitaxy seed crystal as tube input window and cathode structure base
US4563614A (en) Photocathode having fiber optic faceplate containing glass having a low annealing temperature
US5610078A (en) Method for making transmission mode 1.06μm photocathode for night vision
US3814996A (en) Photocathodes
RU2806151C1 (en) Photocathode
US6597112B1 (en) Photocathode for night vision image intensifier and method of manufacture
Siegmund et al. GaN photocathodes for UV detection and imaging
Allenson et al. An improved GaAs transmission photocathode
KR100423849B1 (en) Photocathode having ultra-thin protective layer
Fisher et al. Properties of high sensitivity GaP/In x Ga1− x P/GaAs:(Cs–O) transmission photocathodes
Sommer Practical use of III-V compound electron emitters
Syms Gallium arsenide thin-film photocathodes
Gutierrez et al. High‐sensitivity transmission‐mode GaAs photocathode
RU2809590C1 (en) Photocathode for single-channel dual spectrum emission uv image receiver
Hughes et al. Application of negative electron affinity materials to imaging devices
Sommer Conventional and negative electron affinity photoemitters
CN213071056U (en) Transmission type GaAs photoelectric cathode based on optical antireflection film
Glesener et al. Nitride image intensifiers