三氟乙酸鹽-金屬有機沉積制備釔鋇銅氧涂層導(dǎo)體研究.pdf

1、YBCO涂層導(dǎo)體是高溫超導(dǎo)技術(shù)強電應(yīng)用的關(guān)鍵材料。其實用成材技術(shù)的突破將會帶來革命性成果，實現(xiàn)超導(dǎo)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。目前主要有兩種方法來制備YBCO涂層，一種是真空法，一種是化學(xué)溶液法。由于后者成本低、沉積速率快、易獲得大尺度的帶材而成為一種很有發(fā)展前景的方法。本論文嘗試用化學(xué)溶液法中的三氟乙酸鹽—金屬有機沉積技術(shù)(TFA-MOD)來制備釔鋇銅氧涂層導(dǎo)體，對前驅(qū)液制備、涂覆和熱處理等步驟進(jìn)行了研究。主要工作如下： 1、

2、研究了在單晶基體上采用TFA-MOD制備釔鋇銅氧涂層導(dǎo)體的整個工藝過程，包括前驅(qū)液的配制、在鋁酸鑭單晶基片上的旋涂、薄膜的熱解以及YBCO的成相等，制備出了表面均勻致密、無明顯裂紋，有較強(001)衍射峰的YBCO超導(dǎo)薄膜。 2、對薄膜的熱處理過程進(jìn)行了較為深入的研究，找到了合適的熱處理條件： (1)水汽氛對薄膜質(zhì)量有較大的影響。將氧氣、氮氣混合氣體通過恒溫水浴裝置，在不同的水溫下制備出YBCO薄膜，我們發(fā)現(xiàn)，水溫為40

3、℃時所得的薄膜成分均一，無明顯雜質(zhì)相，質(zhì)量較好。 (2)燒結(jié)溫度對薄膜的影響。對不同溫度下制備的薄膜進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)燒結(jié)溫度為820℃時所得的薄膜質(zhì)量較好。 (3)氧氣分壓對薄膜的影響。實驗結(jié)果表明，YBCO超導(dǎo)薄膜的生長不適合于在純氧氣氛下進(jìn)行，較為合適的熱處理氣氛是N2：O2為100：20。 (4)燒結(jié)時間對薄膜質(zhì)量的影響。X-ray衍射表明，在一定條件下，1.5小時的燒結(jié)時間不足以使BaF2完全反應(yīng)生成YB