YBCO超導帶材的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帶材得到了廣泛的研究，高性能的YBCO超導帶材在高場磁體、大電流輸送等方面均有重要的應用價值。MOCVD技術由于具有沉積速率高、結晶質(zhì)量好等特點，目前在生長半導體器件方面得到了廣泛應用，用來生長高溫超導層是個很有挑戰(zhàn)性的領域，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超導層

2、的襯底基帶，采用MOCVD技術來展開對超導薄膜工藝的研究。研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　1、超導層的MOCVD工藝研究，分別從三種金屬有機源的配比、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，同時也會導致a軸晶粒增多，Jc值降低。而溫度實驗結論是通過對不同加熱電流下制得的薄膜結構和形貌的分析得知，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，薄膜結構的致密性和取向性會變差。當加熱電流為26.0A時，Jc最高，達到4.0MA/cm2。而隨著膜厚的增加，薄膜面內(nèi)織構變差，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，這些因素都會導致臨界電流密度降低。