透过型光电阴极制造技术

透过型光电阴极(2)包括：光透过性基板(4)，其具有光入射的外侧面(4a)和出射从外侧面(4a)侧入射的光的内侧面(4b)；设置在光透过性基板(4)的内侧面(4b)侧、将从内侧面(4b)出射的光转换为光电子的光电转换层(5)；和设置在光透过性基板(4)和光电转换层(5)之间的由石墨烯构成的光透过性导电层(6)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及透过型的光电阴极。
技术介绍
在透过型光电阴极中，期待在从微小的光量至大光量的较宽的范围内进行具有直线性的检测、即阴极线性特性的提高。在此，阴极线性特性是指阴极输出电流相对于入射光量的直线性。阴极的线性特性的提高考虑在需要向光电转换层供给适当的电荷时、例如在光透过性基板和光电转换层之间设置具有导电性的层(基底层)并降低光电转换层的面电阻来应对。另一方面，已知在反射型光电阴极中，在基板和光电面之间设置有由石墨或碳纳米管等构成的层(中间层)的结构(参照下述专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-202873号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题但是，这样的中间层存在大幅吸收入射光的情况，因此，存在当用于透过型光电面时，充足的光量的入射光无法到达光电转换层，无法获得充足的灵敏度的情况。另一方面，通过对光电转换层添加添加物来降低光电转换层自身的面电阻，也能够对光电转换层供给适当的电荷，但是，因添加添加物而存在光电转换层的光电转换效率降低的情况，存在最终无法获得充足的灵敏度的情况。如上所述，在透过型光电面中，要通过降低光电转换层的面电阻来提高阴极的线性特性，另一方，存在灵敏度降低的问题。本专利技术是鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于，提供一种能够保持充足的灵敏度并且提高阴极线性特性的透过型光电阴极。解决问题的技术手段本专利技术的一方面所涉及的透过型光电阴极包括：光透过性基板，其具有光入射的一面和出射从一面侧入射的光的另一面；设置在光透过性基板的另一面侧、将从另一面出射的光转换为光电子的光电转换层；和设置在光透过性基板和光电转换层之间的由石墨烯构成的光透过性导电层。根据本专利技术的一方面所涉及的透过型光电阴极，在光透过性基板和光电转换层之间设置由兼具有高光透过性和高导电性的石墨烯构成的光透过性导电层，能够不妨碍光向光电转换层的入射而降低光电转换层的面电阻。由此，能够保持充足的灵敏度，并且提高阴极线性特性。在上述透过型光电阴极中，光透过性导电层也可以由单层的石墨烯构成。如上所述，当用单层的石墨烯形成光透过性导电层时，与用多层的石墨烯形成光透过性导电层的情况相比，能够提高光透过性导电层的光透过率。由此，能够将从光透过性基板的另一面出射的光更可靠地导向光电转换层，能够进一步提高灵敏度。在上述透过型光电阴极中，光透过性导电层也可以由多层的石墨烯构成。如上所述，通过将具有高导电性的石墨烯重叠多个而形成光透过性导电层，能够更可靠地降低光电转换层的面电阻，能够进一步提高阴极线性特性。专利技术的效果根据本专利技术，能够保持充足的灵敏度并且提高阴极线性特性。附图说明图1是表示使用本专利技术的一实施方式所涉及的透过型光电阴极的光电倍增管的平面图。图2是图1所示的光电倍增管的底面图。图3是沿着图1的III-III线的截面图。图4是示意性地表示透过型光电阴极的图，(a)是透过型光电阴极的概略侧截面图，(b)是透过型光电阴极的概略平面图。图5是用于说明本实施方式所涉及的透过型光电阴极的制造方法的示意图。图6是表示石墨烯和另外的导电性材料的光透过率的测定结果的图表。图7是表示实施例1所涉及的透过型光电阴极和现有的光电阴极的阴极线性测定结果的图表。图8是表示实施例1所涉及的透过型光电阴极中使光透过性导电层的石墨烯层数变化时的量子效率的估计的图表。图9是表示实施例2所涉及的透过型光电阴极和现有的光电阴极的量子效率测定结果的图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术所涉及的透过型光电阴极的实施方式进行说明。此外，以下的说明中的“上”、“下”等的词是基于附图所示的状态的方便的表示。另外，在各图中对相同或者相当的部分标注相同的符号，省略重复的说明。另外，在附图中，存在为了使一部分、本专利技术所涉及的特征部分容易说明而夸张的部分，与实际的尺寸不同。在本实施方式中，列举作为光电倍增管1中的透过型的光电阴极使用的透过型光电阴极2为例进行说明。如图1～图3所示，作为电子管的光电倍增管1具有呈大致圆筒形状的金属制的侧管3。如图3所示，在圆筒状的侧管3的上侧端部形成有向内侧延伸的凸缘部3a。与该凸缘部3a相抵接，具有光透过性的光透过性基板4被气密地固定。在光透过性基板4的内侧面(另一面)4b侧，经由具有光透过性的光透过性导电层6和由导电性材料构成的接触部7，形成有光电转换层5。光电转换层5将通过光透过性基板4入射的光转换为光电子。接触部7和侧管3由接合线8电连接。本实施方式所涉及的透过型光电阴极2由光透过性基板4、光透过性导电层6、接触部7和接合线8构成。透过型光电阴极2的构成的详细在说明光电倍增管1的整体构成后述说。如图2和图3所示，在侧管3的下侧的开口端配置有圆板状的芯柱(stem)9。在该芯柱9，气密地插装有在周向上彼此离开地配置在大致圆状的位置的多个(15个)导电性的柱销10。另外，以将该芯柱9从侧方包围的方式气密地固定有金属制的环状侧管11。然后，如图3所示，形成于上侧的侧管3的下端部的凸缘部3b和形成于下侧的环状侧管11的上端部的同径的凸缘部11a被熔接，侧管3和环状侧管11被气密地固定。由此，形成有由侧管3、光透过性基板4和芯柱9构成、内部被保持为真空状态的密封容器12。在如上述方式形成的密封容器12内，收纳有用于将从光电转换层5放出的光电子倍增的电子倍增部13。该电子倍增部13通过包括多个具有二次电子面的电子倍增孔的薄板状的倍增极板14层叠为多级(本实施方式中为10级)而形成为块状，设置在芯柱9的上表面。如图1所示，在各倍增极板14的规定的缘部分别形成有向外侧突出的倍增极板连接片14c。在各倍增极板连接片14c的下表面侧，熔接固定有插装于芯柱9的规定的柱销10的前端部分。由此，进行各倍增极板14和各柱销10的电连接。再有，如图3所示，在密封容器12内，在电子倍增部13和光电转换层5之间设置有用于使从光电转换层5放出的光电子收集并导向电子倍增部13的平板状的收集电极15。在最终级的倍增极板14b的一级上的级，层叠有用于将被电子倍增部13倍增而从最终级的倍增极板14b放出的二次电子作为输出信号来取出的平板状的阳极(阳极)16。如图1所示，在收集电极15的四个角分别形成有向外侧突出的突出片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透过型光电阴极，其特征在于，包括：光透过性基板，其具有光入射的一面和出射从所述一面侧入射的所述光的另一面；光电转换层，设置在所述光透过性基板的所述另一面侧，将从所述另一面出射的所述光转换为光电子；和光透过性导电层，设置在所述光透过性基板和所述光电转换层之间，且由石墨烯构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.01 JP 2013-2280441.一种透过型光电阴极，其特征在于，
包括：
光透过性基板，其具有光入射的一面和出射从所述一面侧入射的
所述光的另一面；
光电转换层，设置在所述光透过性基板的所述另一面侧，将从所
述另一面出射的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：永田贵章，浜名康全，中村公嗣，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP