基于太赫兹真空器件的微型阴极抑制膜特性研究

为满足太赫兹真空器件对阴极的大电流密度、小电子注尺寸需求,利用双离子束辅助沉积技术在浸渍钪酸盐阴极表面沉积Ta/Zr抑制膜,并利用聚焦离子束刻蚀技术制备出发射面直径为100μm的微型热阴极。在此基础之上着重研究这种阴极的抑制膜特性,研究表明,Ta/Zr膜层比Zr膜层临界附着力更强,双离子束辅助沉积制备的Ta/Zr抑制膜比磁控溅射制备的Ta/Zr抑制膜更加致密,并且抑制发射寿命更长。阴极良好的抑制效果一方面是因为Ba扩散至Zr中形成高功函数物质,另一方面是因为Ta/Zr复合膜层高度致密有效抑制了Ba的扩散。

现代真空电子器件技术及其应用专题征稿通知

真空电子器件是大功率电磁波源领域的前沿和热点问题,为满足国防、国民经济和前沿技术领域对先进大功率微波毫米波太赫兹频段电磁波源的需求,现代真空电子器件在核心技术和应用技术等方面获得持续进步,相关真空电子器件近年来在高分辨率成像、电子对抗和超高速无线通信等方面受到关注和研究。现代真空电子器件在高频率、宽频带、高功率、高效率、高线性度、高可靠、小型化集成化模块化等方面取得了突破进展,可显著提升电子装备往精确探测和成像、远程作用、高传输速率、高机动应用、多功能平台等技术方向发展,牵引大型电子装备系统的革新和换代,对于雷达、对抗、通信、工业、医疗和大科学装置等系统应用具有重要的理论研究和工程应用价值。

现代真空电子器件技术及其应用专题征稿通知

真空电子器件是大功率电磁波源领域的前沿和热点问题,为满足国防、国民经济和前沿技术领域对先进大功率微波毫米波太赫兹频段电磁波源的需求,现代真空电子器件在核心技术和应用技术等方面获得持续进步,相关真空电子器件近年来在高分辨率成像、电子对抗和超高速无线通信等方面受到关注和研究。

Mo-La_2O_3模拟阴极的高温XPS/AES研究 Ⅰ. 表面氧状态及其性质

对稀土氧化物体系Ｌａ２Ｏ３中Ｏ１ｓ的超高温原位ＸＰＳ进行研究，着重讨论了ＭｏＬａ２Ｏ３阴极激活过程中温度变化导致表面氧状态改变的过程，并初步分析其对电子发射性能的影响。高温１３００℃以上，存在两类不同氧种的氧，低结合能端（Ｅｂ＝５３０００ｅＶ）的氧是表面晶格氧，高结合能端（Ｅｂ＝５３２００ｅＶ）的氧为吸附氧；大量的高温吸附氧应是Ｌａ２Ｏ３中晶格氧分离造成。

微通道板结构参数对噪声因子的影响

采用对比测量方法研究了微通道板结构参数,即开口比、板厚、电极深度、离子阻挡膜、输入增强膜对其噪声因子的影响。结果表明,开口比增大,噪声因子减小;板厚增加,噪声因子增加;输入电极深度增加,噪声因子增加;离子阻挡膜会增加噪声因子;输入增强膜会降低噪声因子。其中,离子阻挡膜对噪声因子的影响最大,板厚对噪声因子的影响最小。微通道板的结构参数不仅对噪声因子产生影响,而且对其他参数,如增益、均匀性等性能均会产生影响。要降低微通道板噪声因子,比较可行的方法是将微通道板的开口比提高到68%,在此基础上,再在微通道板的输入端制作一层高二次电子发射系数的MgO2输入增强膜,使微通道板的噪声因子接近1,从而达到理想微通道板的水平。

一种用于热阴极的高可靠热子

微波真空电子器件广泛应用于雷达、卫星通信、电子加速器等方面,热子又是微波真空电子器件中最为核心的部件之一,其性能好坏将直接影响微波源的可靠性和寿命。为了克服传统热子制备工艺的缺点,避免螺旋腿部分的钨或钨合金丝出现损伤,提供一种高可靠热子制备方法,采用高温焊料焊接技术将螺旋丝与插腿焊接在一起,从而制备出具有螺旋腿与插腿之间接触电阻小、耐震动性能好、抗热冲击性能好和可靠性高等优点的热阴极用热子。采用新方法制备的热子在1100℃高温下寿命已超过3000 h,没有出现断路现象,目前在各种微波管上使用了新方法制备的热子,没有出现一只断路。

环形开关电极的自动优化设计方法

在脉冲功率技术中,开关电极的形状优化设计非常重要。利用电荷模拟法对常用的环形电极的电场分布进行了模拟计算,用旋转椭圆近似法优化电极轮廓外形,用微粒群(PSO)算法对轮廓外形的几何参数进行优化选择。结果表明:旋转椭圆近似法结合PSO算法非常适用于环形开关电极自动优化设计,优化所得形状和参数能满足电极之间电场分布的要求。

新型真空微电子压力传感器特性研究和实验制作

本文提出并研究了新型的“台阶阴极”和“曲面阴极”真空微电子压力传感器，与普通的真空微电子压力传感器相比，新型传感器的阴极发射电流大大提高，使得输出信号易于检测，抗噪声能力增强，并在改善输出信号线性、提高灵敏度和扩展量程方面有很大优势．本文绘出了计算机模拟结果，简述了台阶阵列阴极和阳板压力敏感膜的制作，并展示了SEM照片．

采用UV-LIGA技术制作340GHz折叠波导慢波结构

紫外光刻、电铸和注塑(UV-LIGA)技术是制作太赫兹真空电子器件(包括谐振腔、电子注通道和输出波导等)的重要方法。采用UV-LIGA技术制作340 GHz折叠波导慢波结构,研究前烘、曝光量、后烘对SU8胶模的影响,着重讨论了曝光量的影响并分析其原因,得出最佳工艺。另外,本文还对去胶进行了初步研究,获得了全铜的340 GHz的折叠波导结构。

电子器件可靠性的噪声表征方法

随着电子器件朝着高性能、小尺寸和长寿命方向发展，传统的寿命试验可靠性评价方法的局限性日益显著。近年来得到的大量研究结果表明，对于大多数电子器件，噪声是导致器件失效的各种潜在缺陷的敏感反映，噪声检测方法以其灵敏、普适、快速和非破坏性的突出优点，正在发展成为一种新型的电子器件可靠性表征工具。本文对该领域目前的研究进展做了概括性的评述。

多碱光电阴极多信息量测试技术研究

阐述了多碱光电阴极的单色光反射比、单色光电流和光谱响应曲线的测试原理 ,这些参量的获得对分析、指导阴极工艺是很有价值的。介绍了多碱光电阴极多信息量测试系统 ,该系统可在多碱光电阴极制备过程中在线测试、处理多碱阴极的单色光反射比、单色光电流和光谱响应曲线等参量 。

真空微电子微三极管特性的计算机模拟

用计算机模拟方法研究了真空微电子场致发射微三极管的特性，建立了数理模型。用差分方法求解泊松方程，以福勒──诺德海姆理论处理场致发射特性。细致处理了阴极表面电场，考虑了空间电荷效应的影响，并对模拟结果进行了分析讨论。

衬底电极对SnO_2纳米材料场发射性能的影响

采用高温气相氧化法分别在Si、Au、Cr和不锈钢等不同的衬底上生长氧化锡(SnO2)纳米材料,并对SnO2的表面形貌进行表征和场致发射性能测试。研究结果表明,以Si、Au、Cr、不锈钢为衬底,其场致发射的开启电场分别为3.6、2.3、2.45、1.7V/μm。不锈钢衬底电极SnO2阴极的场致发射性能最好,硅衬底电极SnO2阴极的场发射能力最差。

大功率、高频段电真空器件在雷达技术领域的应用分析

电真空器件正在向大功率、高频段上发展,该类电真空器件具有高峰值、高平均功率、高工作频率和大带宽的特点。近年来,借助材料科学、微加工方法和技术的进步,电真空器件的频率正在向毫米波、亚毫米波甚至太赫兹频段快速发展。大功率、高频段电真空器件同时具有更高的效率和更宽的带宽,在雷达技术领域有着广阔的应用前景。文中重点介绍了大功率、高频段电真空器件在雷达、电子对抗和微波武器等领域的五个重点发展方向,包括8 mm、3 mm波段毫米波器件集中式和分布式系统应用、太赫兹频段器件应用、高功率微波系统应用和长脉冲发射技术。最后,展望了未来的需求和发展趋势。

低损耗液晶光开关器件用透明电极的制备

液晶可以用来制作光通讯系统中的光开关,液晶器件的损耗主要取决于透明电极的透射率, ITO(氧化铟锡)在可见光范围具有高的透射率,但在红外损耗较大。在测定ITO复折射率的基础上,本文借鉴光学薄膜中诱导滤光片的设计思想,设计、制备出了在红外1.5mm^1.6mm范围内高透射率的透明电极,使整个器件的损耗<0.4dB,相应的方块电阻为350W/□。

透射式GaAs光电阴极组件在真空烘烤后表面氧化的XPS分析

介绍了 Ga As光电阴极在高温烘烤后不同深度上 Ga原子和 As原子氧化的 XPS分析结果 ,并对 Ga As中的 Ga原子比 As原子更容易氧化以及 Ga As光电阴极在经过高温烘烤后 。

高效率快热阴极组件技术

部分微波管的特殊使用条件要求阴极具有快速启动能力,即要求阴极组件加电后在十几秒甚至更短的时间内达到一定的发射电流。同时,还要求快热阴极组件具有良好的耐振动、冲击能力。本文介绍了高效率快热阴极组件的设计原则,并给出了一种多注速调管用快热多注阴极的设计实例,该阴极组件已经成功应用于某多注速调管,并具有良好的快热性能。

电真空器件空间行波管制造工艺保证及可靠性分析

随着各类电真空器件渗透到我国各行各业,它们的制造工艺和表现可靠性的问题愈发受到关注。特别是空间行波管(TWTs)由于其广泛的应用和良好的性能特征,在电真空器件中占据了重要地位。针对其制造工艺和可靠性问题,本研究结合理论研究及实际制造与应用,详细分析了空间行波管的功能模块、工艺要点、控制要素等关键信息。结果显示,优化良好的制造工艺不仅能保证空间行波管的性能稳定性,并且可以提升其可靠性,从而降低管理成本,增加工艺效率。此外,本文还探讨了空间行波管的可靠性评估模型和保障策略,为电真空器件的行业标准与管理提供了新的参考与借鉴。

太赫兹真空电子器件用场发射阴极技术分析

本文阐述了太赫兹真空电子器件对阴极电子源的需求条件,分析了在该器件中应用场发射阴极的可能性。介绍了当前两种主要场发射阴极,即金属薄膜场发射阴极和碳纳米管场发射阴极的国内外发展情况,指出了它们各自的优势以及实际应用中存在的障碍,并提出了相应的解决途径。试验和分析结果表明,场发射阴极具有很好的太赫兹真空电子器件应用前景。

激光蒸发薄膜钪系阴极的研究

利用现代激光蒸发薄膜沉积技术，完成了Sc2O3＋W薄膜的沉积实验研究，并应用于薄膜型钪系阴极的研制。初步实验表明，这一方法具有稳定、易控、省时、省料和工艺重复性好的优点。所研制的阴极显示了优异的发射性能和良好的激活与耐高温特性。