MOCVD工藝沉積YBCO超導(dǎo)層實驗研究.pdf

1、因其良好的液氮溫度下的磁場性能、潛在的低制備成本和較低的交流損耗，第二代釔系YBa2Cu3O7-δ（YBCO）高溫超導(dǎo)帶材受到普遍關(guān)注，有著廣泛的應(yīng)用前景，如超導(dǎo)發(fā)電機、超導(dǎo)電動機、超導(dǎo)輸電電纜、超導(dǎo)磁儲能等。目前超導(dǎo)層的沉積工藝很多，而金屬有機化學(xué)氣相沉積（MOCVD）工藝能夠在長的柔性金屬基帶上實現(xiàn)連續(xù)、快速、均勻沉積，極具開發(fā)價值。
　　本論文采用自制MOCVD系統(tǒng)，在CeO2/YSZ/Y2O3/NiW短樣上沉積YBCO薄膜

2、，為后期連續(xù)化生產(chǎn)YBCO進(jìn)行基礎(chǔ)實驗研究。內(nèi)容如下：
　　1、改進(jìn)自制MOCVD系統(tǒng)
　　設(shè)計并改進(jìn)了MOCVD系統(tǒng)的進(jìn)液裝置，降低了發(fā)生堵塞的幾率，較好的實現(xiàn)了金屬有機前驅(qū)液以霧狀氣體送入蒸發(fā)皿，促進(jìn)閃蒸的進(jìn)行。同時對蒸發(fā)皿進(jìn)行改進(jìn)，將底部加熱器改為旋轉(zhuǎn)銅盤，及時清除未蒸發(fā)的金屬有機源殘余物，提升了蒸發(fā)效果。此外，采用CFD軟件對MOCVD系統(tǒng)內(nèi)部反應(yīng)室進(jìn)行了氣流場和溫度場的計算機模擬，對于調(diào)整反應(yīng)條件、優(yōu)化反應(yīng)器設(shè)計具

3、有重要意義。
　　2、改善金屬有機源的制備方式
　　金屬有機源的純度、品質(zhì)是影響MOCVD工藝沉積YBCO薄膜質(zhì)量的最為關(guān)鍵因素之一。通過改善制備流程，進(jìn)行提純，添加助配體，總結(jié)出了一套較為實用的金屬有機源制備工藝，滿足了實驗中需求，為研究的順利進(jìn)行提供了原料保證。
　　3、優(yōu)化金屬基帶上沉積YBCO的工藝參數(shù)
　　選用CeO2/YSZ/Y2O3作為YBCO薄膜與金屬NiW基帶之間的過渡層，綜合調(diào)節(jié)溫度、氧分壓、