传统玻璃微通道板采用了铅玻璃氢还原制备工艺,使打拿极导电层电阻特性和发射层二次电子发射特性同时受到基体材料的影响和限制,同时氢还原形成打拿极过程带来的正离子反馈效应也会影响器件的寿命。薄膜打拿极微通道板是近年来发展起来的新技术,可提高微通道板的电子增益、降低噪声。微通道板通道的长径比为40-50,一般薄膜技术很难在通道内表面沉积均匀包覆的薄膜。目前,ALD技术被认为是最适合微通道板薄膜打拿极制备的工艺手段。但是,对于高长径比微通道板薄膜打拿极ALD制备工艺及电学性能,有待进行深入系统研究工作。本论文首先采用原子层沉积法在平片衬底上制备AZO薄膜,研究了锌铝叠层比和子循环系数工艺参数对AZO薄膜表面形貌和电学性能的影响。其次,采用ALD工艺并在玻璃微通道板上制备AZO薄膜为导电层和Al₂O₃薄膜为二次电子发射层,重点开展了在高长径比微通道表面形成包覆性良好的打拿极薄膜的工艺优化研究,制备了薄膜打拿极微通道板器件。最后,通过光电子倍增器件真空动态测试系统测试了样品微通道板器件的电阻和电子增益。研究结果表明,锌循环比在50%时,且子循环系数≤8时,AZO薄膜方块电阻数量级在10¹²¹0¹³,可满足微通道板打拿极导电层电阻的要求。采用动态碟阀控制对气源过度消耗问题进行了工艺优化,对Zn:Al叠层为6:6,循环周期为200,反应时间10 s的ALD高长径比微通道板薄膜打拿极,理论上DEZ气源和TMA气源的消耗分别可降低到3.16 g、1.85 g。通过ALD工艺优化,大幅降低了气源消耗,增大了反应时间的调整范围,提高了高长径比微通道ALD薄膜的包覆性。在800 V工作电压下,测得体电阻为200-600 M?,电子增益可达到1000。