等離子清洗技術(shù)在陰極面板表面的作用:
以微光像增強(qiáng)器為代表的真空光電子器件在國防、科研等行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用,在國內(nèi)受到普遍的重視。微光像增強(qiáng)器主要由陰極輸入窗、多堿光電陰極、微通道板、熒光屏、陽極輸出窗等零件組成。
其工作原理:在夜間低照度下,將人眼不能直接看見的景物圖像,通過陰極輸入窗上的多堿光電陰極轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的光電子圖像,光電子圖像經(jīng)過微通道板電子倍增器的放大、增強(qiáng),再經(jīng)陽壓加速,由熒光屏轉(zhuǎn)換成亮度足夠的光學(xué)圖像,經(jīng)過陽極輸出窗輸出,供人眼觀看。
多堿光電陰極采用真空蒸發(fā)的工藝制作。制作時(shí),交替蒸發(fā)sb、k、na、cs四種蒸發(fā)源,形成na2ksb(cs)膜層多堿光電陰極。微光像增強(qiáng)器的一個(gè)主要指標(biāo)就是多堿光電陰極的靈敏度,其高低主要取決于na2ksb(cs)膜層的生長質(zhì)量,而na2ksb(cs)膜層的生長質(zhì)量又與其陰極面板的表面活性、清潔度等緊密相關(guān)。
同時(shí),如果陰極表面不光滑、不純凈,還會(huì)造成由場致發(fā)射引起的真空擊穿,破壞多堿光電陰極膜層。引起真空放電的主要因素有:不平整度和微觀凸起,陰極面板表面自由狀態(tài)的微粒子、電介質(zhì)膜、半導(dǎo)體膜,陰極面板上的附加物,以及吸附氣體。
一般認(rèn)為玻璃表面分為兩層:
亞表面層(subsurface),即表面下面0~ 100 nm,該層存在大量的羥基,它對(duì)水的親和力很強(qiáng),因此玻璃表面吸附了大量的水分子(包括少量的co2)。這部分氣體與表面結(jié)合不牢,屬于物理吸附和弱化學(xué)吸附。一般在真空中加熱到150~200c 左右時(shí),在幾分鐘內(nèi)大部分可從玻璃上解吸。
近表面層(nearsurface), 亦稱風(fēng)化表面層,含堿性氧化物越多的玻璃(如鈉玻璃、鉛玻璃)因其堿性氧化物化學(xué)穩(wěn)定性差,易受水汽侵蝕,所以越容易風(fēng)化。
風(fēng)化表面層的厚度一般為幾微米。在風(fēng)化表面層中存在著大量的氣體,特別是水。風(fēng)化表面層可以用酒石酸溶液浸泡去除,也可以采用等離子轟擊的方法去除。
酒石酸溶液浸泡是為了將不易沖洗掉的有機(jī)清洗溶劑清洗干凈,同時(shí)還可以對(duì)陰極面板表面進(jìn)行清潔。在這種傳統(tǒng)的工藝中,除了需要使用大量的酒石酸溶液、去離子水和酒精外,同時(shí)還需要較長的處理時(shí)間。長期使用這種清洗方法不但效率低下、浪費(fèi)資源,而且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響,不利于環(huán)境保護(hù)。
等離子清洗的工作原理是利用真空泵將工作室進(jìn)行抽真空達(dá)到30~ 50pa的真空度,再在高頻發(fā)生器交變電場的作用下將氣體進(jìn)行電離,形成等離子態(tài),其顯著的特點(diǎn)是高均勻性輝光放電,根據(jù)不同氣體發(fā)出從藍(lán)色到深紫色的彩色可見光,材料處理溫度接近室溫。
活性等離子對(duì)被清洗物進(jìn)行物理轟擊與化學(xué)反應(yīng)雙重作用,使被清洗物表面物質(zhì)變成粒子和氣態(tài)物質(zhì),經(jīng)過抽真空排出,從而達(dá)到清洗目的。
等離子清洗是一種“干式”的表面清潔技術(shù),適用于各種不同類型的材料,如金屬、半導(dǎo)體、氧化物和大多數(shù)高分子材料。同時(shí),被清洗物的幾何形狀不受限制,且清洗成本大大低于濕法清洗,僅僅幾瓶氣體就可以替代數(shù)千公斤清洗液。
采用等離子清洗技術(shù)對(duì)陰極面板表面進(jìn)行處理,既可以清潔陰極面板的表面,又可以增加陰極面板的表面活性,滿足多堿光電陰極的制作要求,使多堿光電陰極膜層的生長質(zhì)量達(dá)到傳統(tǒng)酒石酸溶液浸泡處理后的效果。
同時(shí)等離子清洗技術(shù)與傳統(tǒng)的酒石酸溶液浸泡相比,效率更高,且減少了酒石酸溶液、去離子水及酒精等資源的使用,達(dá)到了降低成本和保護(hù)環(huán)境的目的。
等離子清洗技術(shù)只使用電和氬氣,節(jié)約了大量的去離子水、洗滌劑、酒精和酒石酸。通過統(tǒng)計(jì),不僅生產(chǎn)成本降低了大約50%, 具有較好的經(jīng)濟(jì)效益,而且還有利于保護(hù)環(huán)境,具有較好的社會(huì)效益。