微通道板(Micro-channel plate,MCP)是一种二维连续电子倍增的电真空器件,由许多具有连续电子倍增能力的通道按一定的几何图案排列而成。当在其输入、输出两端加上一定的电场时,就能对极其微弱的二维电子图像进行倍增或放大。然而,在90年代以后美国伽利略公司提出的一种全新的半导体技术,它就是先进技术微通道板,它最大的突破就是把基体材料和打拿极材料分开,同时微孔阵列制备和连续打拿极制备技术分开,因此微通道板的运用更加宽广,制备工艺更加灵活。目前,由于硅材料广泛应用于大规模集成电路领域,人们对它的研究相对深入,并且制备技术较成熟,吸引了大量的科研人员对硅基微通道板刻蚀工艺和打拿极制作的研究。本论文中,首先广泛调研相关文献,掌握硅基微通道板的结构特点、发展类型以及工作原理;然后通过对微通道板增益特性分析与通道内二次电子发射机理研究,建立数学理论模型,采用MATLAB进行模拟,从理论上分别分析了二次电子发射特性以及MCP电流增益跟各因素之间的关系;接着为了探究硅基微通道板提高增益的方法,从次级电子发射体选择和优化打拿极结构两方面出发,分析了几种不同二次电子发射层材料(以Mg O、Al2O3、Si O2薄膜为例)的二次电子发射特性,提出了绝缘层-导电层-第一发射层-第二发射层的打拿极结构,通过理论分析打拿极各层较好的材料选择,对打拿极每一层结构的厚度进行优化;最后,在制作工艺上,利用本所现有的PECVD(等离子增强化学气相沉积)设备、匀胶机、光刻机(适用于3英寸及以下硅片)、RIE机(OXFORD Plasmalab 80Plus)、IPC刻蚀机等设备,完成对硅基MCP的刻蚀。采用热氧化工艺、原子层沉积技术制备打拿极的各层材料,得到硅基微通道板样品。最后,初步探究了利用LGW飞秒激光器打孔制备硅深孔阵列的实验方法,证明激光打孔方法的可行性。