YBCO超導(dǎo)帶材的MOCVD工藝及Zr摻雜特性的研究.pdf

1、近年來，以YBCO為代表的二代高溫超導(dǎo)帶材得到了廣泛的研究，高性能的YBCO超導(dǎo)帶材在高場磁體、大電流輸送等方面均有重要的應(yīng)用價值。MOCVD技術(shù)由于具有沉積速率高、結(jié)晶質(zhì)量好等特點，目前在生長半導(dǎo)體器件方面得到了廣泛應(yīng)用，用來生長高溫超導(dǎo)層是個很有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域，對于YBCO帶材的商業(yè)化具有非常重要的意義。本論文以LaMnO3/homo-epi MgO/IBAD-MgO/SDP-Y2O3/Hastelloy alloy作為YBCO超導(dǎo)層

2、的襯底基帶，采用MOCVD技術(shù)來展開對超導(dǎo)薄膜工藝的研究。研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　1、超導(dǎo)層的MOCVD工藝研究，分別從三種金屬有機(jī)源的配比、基帶加熱溫度、薄膜厚度這幾個方面來展開。研究結(jié)果表明：在一定范圍內(nèi)提高Y(tmhd)3含量對YBCO薄膜的面內(nèi)面外生長情況影響較小，但能有效提高YBCO薄膜表面的平整度；Ba含量的增加會使薄膜中a軸方向生長加劇，臨界電流密度降低；增加有機(jī)源中Cu的比例，會減少薄膜表面的孔洞，改善

3、薄膜的致密性，同時也會導(dǎo)致a軸晶粒增多，Jc值降低。而溫度實驗結(jié)論是通過對不同加熱電流下制得的薄膜結(jié)構(gòu)和形貌的分析得知，加熱電流低時，薄膜中存在a軸晶粒；溫度升高，薄膜取向性變好，但溫度過高YBCO相會分解產(chǎn)生雜相，薄膜結(jié)構(gòu)的致密性和取向性會變差。當(dāng)加熱電流為26.0A時，Jc最高，達(dá)到4.0MA/cm2。而隨著膜厚的增加，薄膜面內(nèi)織構(gòu)變差，缺陷增多，薄膜會出現(xiàn)a軸和c軸混合生長，同時致密性也變差，這些因素都會導(dǎo)致臨界電流密度降低。