[发明专利]掺杂金属和氧化铝的氧化镁二次电子发射薄膜及其制备方法

权利要求书

1.掺杂金属和氧化铝的氧化镁二次电子发射薄膜，其特征在于：该二次电子发射薄膜由三层薄膜组成，即处于底层的掺杂金属材料的氧化镁膜层(1)、处于中间层的掺杂氧化铝的氧化镁膜层(2)和处于顶层的纯氧化镁膜层(3)；掺杂金属材料的氧化镁膜层(1)的厚度为30-300nm，掺杂氧化铝的氧化镁膜层(2)的厚度为5-40nm，纯氧化镁膜层(3)的厚度为7-20nm；掺杂氧化铝的氧化镁膜层(2)中铝元素的摩尔百分比含量为2％-10％。

2.如权利要求1所述的掺杂金属和氧化铝的氧化镁二次电子发射薄膜，其特征在于，掺杂金属材料的氧化镁膜层(1)中掺杂的金属材料是金、铂或银，金属的摩尔百分比含量为5％-20％。

3.如权利要求1所述的掺杂金属和氧化铝的氧化镁二次电子发射薄膜，其特征在于，纯氧化镁膜层(3)中氧化镁以4-18nm尺寸晶粒的形式存在。

4.掺杂金属和氧化铝的氧化镁二次电子发射薄膜的制备方法，其特征在于：首先在金属基底(4)上采用溅射镁靶或氧化镁靶及溅射金属靶的方法沉积掺杂金属材料的氧化镁膜层(1)，接着在掺杂金属材料的氧化镁膜层(1)上采用溅射镁靶或氧化镁靶及溅射铝靶或氧化铝靶的方法沉积掺杂氧化铝的氧化镁膜层(2)，最后在掺杂氧化铝的氧化镁膜层(2)上采用溅射镁靶或氧化镁靶的方法沉积纯氧化镁膜层(3)；在依次沉积膜层(1)、膜层(2)和膜层(3)时，通过调节各个靶材的溅射功率、溅射时间、镀膜腔中的氧气和氩气流量及基底温度来控制各个膜层中的氧化镁晶粒尺寸、金属含量及膜层厚度，并控制掺杂氧化铝的氧化镁膜层(2)中铝元素的摩尔百分比含量为2％-10％。

5.如权利要求4所述的掺杂金属和氧化铝的氧化镁二次电子发射薄膜的制备方法，其特征在于，沉积掺杂金属材料的氧化镁膜层(1)时，采用射频溅射镁靶或氧化镁靶的方式沉积氧化镁，薄膜中掺杂的金属材料是金、铂或银，采用直流溅射金靶、铂靶或银靶的方式沉积，金属基底(4)保持在200-500℃之间。

6.如权利要求4所述的掺杂金属和氧化铝的氧化镁二次电子发射薄膜的制备方法，其特征在于，沉积掺杂氧化铝的氧化镁膜层(2)时，采用射频溅射镁靶或氧化镁靶的方式沉积氧化镁，采用射频溅射铝靶或氧化铝靶的方式沉积氧化铝；金属基底(4)保持在400-550℃之间。

7.如权利要求4所述的掺杂金属和氧化铝的氧化镁二次电子发射薄膜的制备方法，其特征在于，沉积纯氧化镁膜层(3)时，采用射频溅射镁靶或氧化镁靶的方式；金属基底(4)保持在200-500℃之间。

8.如权利要求4所述的掺杂金属和氧化铝的氧化镁二次电子发射薄膜的制备方法，其特征在于，在用溅射镁靶和溅射铝靶分别沉积氧化镁和氧化铝时，镀膜腔中同时通入氩气和氧气，氩气与氧气的流量比为9:1-1:1；在用溅射氧化镁靶和溅射氧化铝靶分别沉积氧化镁和氧化铝时，镀膜腔中同时通入氩气和氧气，氩气与氧气的流量比为20:1-10:1；沉积薄膜时，镀膜腔中保持在0.2-1Pa之间。