透紫玻璃与蓝宝石的热压粘结工艺研究

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1、第3O卷第3期光电子技术Vo1．3ONo．32010年9月OPTOEIECTRONICTECHNOL0GYSept．2010，应用技术k透紫玻璃与蓝宝石的热压粘结工艺研究石吟馨，戴丽英，钟伟俊，马建一，王远阳(中国电子科技集团公司第五十五研究所，南京210016)摘要：透射式GaN阴极组件是GaN紫外目盲型探测器的最关键部件之一。介绍了制备透射式GaN阴极组件的工艺难点，主要报道了透紫玻璃与蓝宝石的热压粘结工艺的原理和研制过程，并着重分析了热压粘结工艺中出现的问题，同时提出了拟定的解决方案。关键词：透射式GaN阴极组件；透紫玻璃；蓝宝石；

2、热压粘结中图分类号：0462．3文献标识码：A文章编号：1005—488X(2010)03—0207—04ResearchoftheHeat——bondingTechnologyofUVGlassandSapphireShiYinxin，DaiIiying，ZhongWeijun，MaJianyi，WangYuanyang(The55thResearchInstituteofChinaElectronicTechnologyGroupCorporation，Nanjing210016，CHN)Abstract：Thetransmissio

3、nGaNphotocathodeisoneofthemostkeypartsoftheGaNsolar-blindUVdetector．Keytechnologyisintroduced．Theheat—bondingtechnologyofUVglassandsapphireisreportedwithitsprincipleandprocedure．Theproblemsduringtheheat—bondingpro—tessandresolutiontowhicharedescribed．Keywords：transmission

4、GaNphotocathode；UVglass；sapphire；heat—bonding度。对于常规的碲绝阴极，光谱响应的波型成正弦波引言形态，只有在254rim峰值波长处的阴极灵敏度相对比较高。而在实际装备应用中，不管是导弹尾焰的紫近年来，随着我国在航空航天、天文观测、导弹外辐射还是外太空的太阳紫外辐射，基本包含了紫预警、高能物理等科学研究领域和臭氧监测、海上油外日盲波段范围内的所有光谱。那么采用GaN阴极监、太阳照度检测等应用领域对紫外探测的需求越的紫外探测器件就能非常灵敏又精确地捕捉到各种来越迫切，传统的光发射型紫外探测器已满足不

5、了信号，大大降低了告警系统的虚警率，因此这就意味新的技术要求，急需发展新型紫外日盲探测器。2O着以负电子亲和势GaN光电阴极为核心部件的紫世纪9O年代国外兴起研究的负电子亲和势GaN光外日盲探测器具有更远的观察视距和更好的观察效电阴极与碲铯、碲铷等传统的光电阴极相比，具有更果[1]。这种紫外日盲探测器因其突出的性能优势已好的日盲特性和更高的量子效率，而且在整个日盲成为新一代紫外预警系统的首选光谱范围内，每个波长都能有更高的阴极光谱灵敏透射式GaN阴极组件是GaN紫外日盲型探测208光电子技术第30卷器中最关键的部件之一。他是光信号的输人与

6、转换／————=—一一一部件，相当于探测器的眼睛，能使探测范围内的紫外一一一一一一一7一一一一一一一一一一光直接穿透该组件的光窗而到达GaN阴极的表面有效区域。特定波长范围内的日盲紫外光会得到阴极的响应，从而激发体内电子向阴极表面迁移，进而＼}瓣越过势垒并逸入真空，最终被输出系统收集并成像。}因此可以说透射式GaN阴极组件的性能对器件的／一．一透紫玻璃，．⋯⋯’。整体性能起着至关重要的作用。透紫玻璃与蓝宝石／一一蓝宝石的热压粘结实验，属于透射式GaN阴极组件制备基——石英玻璃(JGS1)础研究工作的一部分，本文对此进行了重点介绍。JIlJ

7、iI1一IIt1IJ●220240260280300320340360／nm1实验准备图1三种透紫材料的光谱透过率曲线图Fig．1Spectrumtransmittancecurvediagramofquartz，1．1光窗材料的选择UVglassandsapphire透射式∞光∞电鲫阴极采∞用的∞是∞光入如射如面与m电0子出射波长范围为2OO～380nm。面分别处于阴极两侧的工作方式。对于传统的紫外从表1和图1可以看到，单从透紫性能来说，石光电阴极，其制作原理是在高真空设备中将特定材英玻璃是紫外光透过率最高的材料，而且在整个日料按规定程

8、序和工艺步骤蒸发沉积在光窗衬底上，盲波段都有超过90的紫外光透过率，很适合透射再通过碱金属源的活化即可制成透射式阴极，制作式GaN阴极组件的设计要求，但它的热膨胀系数比工艺相对简单。而对于Ga