4.4 基于表面复合处理的抑制技术研究
人工制备表面陷阱结构和低SEY表面镀层均可实现航天器载荷大功率金属微波部件微放电效应抑制。为了满足航天工程高可靠性、高稳定性等多约束条件的要求，并进一步增大二次电子发射抑制幅度和提高微放电功率阈值，在研究中将这两种表面处理方式相结合，发展基于表面复合处理的抑制技术。
Nistor等[18]通过复合表面处理技术，对标准镀银层进行两步法表面修饰改性——湿化学蚀刻高深宽比陷阱结构和磁控溅射镀金（图4-24），在Ku波段滤波器实现了4～6 dB的功率阈值提升，其插入损耗低于常规阿洛丁镀膜的插入损耗。
图4-24 化学腐蚀银+镀金表面复合处理技术的微放电抑制研究
（a）化学腐蚀银+镀金表面处理示意图；（b）处理后部件及表面形貌图像
微波部件常规金属中金的表面SEY相对较小，化学惰性强，导电特性优异，是一种比较好的可用于微放电阈值提升的材料，进一步结合金纳米结构有助于实现微放电阈值的大幅提升。国内研究人员采用低气压蒸发工艺制备了金纳米结构，研究了金纳米结构的二次电子发射特性及其对表面形貌的依赖规律，表征了金纳米结构表面出射二次电子能量分布[19]，如图4-25所示。实验结果表明，蒸发气压升高时，金纳米结构孔隙率增大，表面电子出射产额降低；SEY表明，金纳米结构仅对低能真二次电子有明显的抑制作用，对背散射电子的作用效果则依赖于表面形貌。
图4-25 基于金纳米结构复合处理技术的二次电子发射抑制研究（附彩图）
（a）金纳米结构扫描电子显微镜图像；（b）表面SEY随入射电子能量变化关系
基于石墨较低的SEY、良好的电导率和易加工的特性，本课题组研究了石墨纳米结构对SEY的抑制特性。在反应离子刻蚀系统中，采用高能量氮离子轰击石墨/铝表面，高能离子对石墨具有极强的刻蚀效果，形成了一个个横向尺寸和深度为数纳米至数十纳米的纳米孔结构。研究显示，表面总SEY降低至0.65以下，相较于金属铝表面极大地降低了表面SEY。