光电面制造技术

本发明专利技术的光电面(1)具有窗材(2)、包括光入射面(3a)及电子放射面(3b)的光电转换层(3)、以及设于电子放射面(3b)的碳层(4)。以及设于电子放射面(3b)的碳层(4)。以及设于电子放射面(3b)的碳层(4)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光电面


[0001]本专利技术涉及一种光电面。

技术介绍

[0002]专利文献1中公开了接受紫外线后产生光电子的技术。专利文献1中公开的光电子放射材具有使紫外线透过的母材、及设于母材上且放射出光电子的物质。作为放射出光电子的若干物质，可列举含有金属(例如铂)的材料。现有技术文献专利文献
[0003]专利文献1：特开平4
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171062号公报

技术实现思路

[专利技术所要解决的问题][0004]利用光电面的装置、尤其是将光电面用作电子源的装置有时采用具有光电转换层的光电面。光电转换层向大气开放时所受的影响小。而且，光电转换层使用含金属的材料。当包含光电转换层的装置开始动作时，存在设置特定的待机时间的情形。待机时间有时包含直至光电子自光电面的放射满足特定条件为止的时间。待机时间会影响装置的运转效率。具有特定的光电子放射特性的光电面可将直至光电子自光电面的放射满足特定条件为止的时间设定为大致固定。其结果，能高效利用采用光电面的装置。
[0005]本专利技术提供一种具有特定的光电子放射特性的光电面。[解决问题的技术手段][0006]本专利技术的一形态的光电面包含：基材，其具有一面、及与一面相对的另一面；光电转换层，其设于一面的侧，具有光入射面及电子放射面，且由含金属的材料构成；以及碳层，其设于电子放射面的侧。
[0007]光电面包含由含金属的材料构成的光电转换层。直至光电子自此种光电面的放射满足特定条件为止的时间受光电面的电子放射面上碳原子的有无的影响。本专利技术的一形态的光电面包含设于电子放射面的碳层。因此，能使自开始放射光电子后直至光电子放射满足特定条件为止的时间大致固定。结果，能获得具有特定的光电子放射特性的光电面。
[0008]一形态的光电面中，材料可含有铂、铜及金中的任意者。根据该构成，例如对于紫外区域的光，能较佳地产生光电子。
[0009]一形态的光电面中，碳层可含有石墨烯、非晶碳及类钻碳中的任意者。根据该构成，能使光电子自电子放射面的放射适宜地稳态化。
[0010]一形态的光电面中，基材也可由石英形成。光电转换层也可由铂形成。电子放射面也可为(111)面。碳层也可由单层石墨烯形成。根据这些结构，能更切实地获得具有特定的光电子放射特性的光电面。[专利技术的效果][0011]根据本专利技术，可提供具有特定的光电子放射特性的光电面。
附图说明
[0012]图1为表示实施方式的光电面的构成的图。图2为用于说明灵敏度的时间变化的示意性曲线图。图3为表示实验例1、实验例2、实验例3及实验例4的条件及结果的表。图4为表示灵敏度的时间变化的一例的曲线图。图5为汇总表示功函数的评估结果的表。图6为表示灵敏度的时间变化的另一例的曲线图。
具体实施方式
[0013]以下，参照附图，详细说明本专利技术的实施方式。附图标记说明中，对于相同要素标注相同符号，并省略重复说明。
[0014]如图1所示，光电面1具有层叠构造。光电面1包含窗材(基材)2、光电转换层3及碳层4。入射至窗材2的光L透过窗材2之后到达光电转换层3。接受光L后的光电转换层3放射出光电子E。光电面1为透过型光电面。
[0015]窗材2为光电面1的基板。窗材2具有窗材主面(一面)2a、及与窗材主面2a相对的窗材背面(另一面)2b。窗材主面2a上形成有光电转换层3。窗材背面2b被光L照射。窗材2对于光电面1的对象频带中的光具有良好的透光性。因此，窗材2包含可使光L透过的材料。例如，当光L的波长为紫外区域时，构成窗材2的材料可列举例如石英(SiO2)。作为窗材2的构成材料，也可使用氟化钙、氟化镁、或蓝宝石。
[0016]光电转换层3接受光L之后会放射出光电子E。光电转换层3形成于窗材主面2a。光电转换层3具有与窗材主面2a接触的光入射面3a、及电子放射面3b。光入射面3a自窗材2接受光L。电子放射面3b放射出光电子E。光电转换层3由含金属的材料构成。例如，光电转换层3可由铂(Pt)构成。当构成光电转换层3的材料使用铂时，电子放射面3b的晶面为(111)面或(100)面。使用铂的光电转换层3的厚度为例如6纳米以上7纳米以下。再者，作为光电转换层3的其他构成材料，可采用接受光L后能反射出光电子E的材料。作为构成光电转换层3的其他材料，可列举铜(Cu)或金(Au)等。
[0017]碳层4形成于电子放射面3b。碳层4会改变电子放射面3b的功函数。具体而言，碳层4会使电子放射面3b的功函数下降。一般而言，功函数为自金属或半导体的结晶表面向结晶表面的外侧提取1个电子时所需能量的最小值。就金属而言，结晶表面的电子密度状态会大大影响功函数。换而言之，结晶表面的状态会大大影响功函数。碳层4作为构成材料含有碳。作为碳层4的具体构成材料，可列举例如石墨烯、类钻碳或非晶碳。碳层4的厚度优选为薄。因此，作为碳层4的构成材料，更优选地可列举单层石墨烯。例如，当使用单层石墨烯时，可采用转印工艺。通过转印工艺形成的单层石墨烯的厚度相当于1个原子。
[0018]如上所述，窗材2、光电转换层3及碳层4可列举若干组合。例如，作为光电面1，可列举由包含石英的窗材2、电子放射面3b为(111)面的由铂构成的光电转换层3、及由单层石墨烯构成的碳层4的层叠构造。
[0019]当对于配置于真空容器内部的光电面，自窗材的背面照射光时，会自使用有由含
金属的材料构成的光电转换层的光电面放射出光电子。光电子的放射状态，在刚开始照射光之后，难以立即达到满足特定条件的状态。通常，随着光的继续照射，才会逐渐接近满足特定条件的状态。
[0020]进而，例如即便于相同条件下制造2个光电面，直至获得特定的灵敏度为止的时间也有可能不同。即，可能无法获得具有特定的光电子放射特性的光电面。图2的曲线图G2a、G2b、G2c均表示不具有碳层而具有由铂构成的光电转换层的光电面的灵敏度的时间变化。图2的横轴表示自光开始照射起的经过时间。图2的纵轴表示光电面的灵敏度。在曲线图G2a、G2b、G2c中，确认例如灵敏度达到10μA/W为止的时间。结果可知，灵敏度达到10μA/W的时间为几小时乃至超过10小时，存在较大差异。直至光电子放射满足特定条件为止的时间无法用于装置为了达成目的而运转的实际动作。因此，直至光电子放射满足特定条件为止的时间无法供装置为了达成目的而运转，而成为待机的时间(待机时间)。若直至光电子放射满足特定条件为止所需的时间不同，则待机时间也不同。结果，难以制定装置的运转计划。另一方面，若直至光电子放射满足特定条件为止的时间能处于特定范围，则待机时间也可设定为大致固定的时间。因此，也容易制定装置的运转计划。
[0021]专利技术者为了研究直至光电子放射满足特定条件为止的时间的不均的要因，实施了图3的一览表中所示的实验例1、实验例2、实验例3及实验例4。图4的曲线图G4经时性地表示实验例1的结果。实验的参数为光电转换层的构成材料。实验例1中，作为光电转换层的构成材料选择铂(Pt)。继而，准备多个具有由铂构成的光电转换层的光电面。继本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光电面，其包括：基材，其具有一面、及与所述一面相对的另一面；光电转换层，其设于所述一面的侧，具有光入射面及电子放射面，且由含金属的材料构成；以及碳层，其设于所述电子放射面的侧。2.如权利要求1所述的光电面，其中，所述材料含有铂、铜及金中...

【专利技术属性】
技术研发人员：武富浩幸，石川辽太郎，须山本比吕，平野友彦，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：