高溫超導薄膜的制備及相關(guān)特性的研究.pdf

1、本文的研究工作主要分為兩個部分，第一部分研究了YBCO薄膜生長條件和性質(zhì)，第二部分是Tl2212薄膜的制備和相關(guān)性質(zhì)的研究。
　　第一部分，由于LaAlO3基片與YBCO的晶格匹配比較好，在LaAlO3基片上生長YBCO薄膜相對比較容易，所以本文采用脈沖激光沉積法(PLD)對LaAlO3基片直接生長YBCO進行了研究。系統(tǒng)地摸索了不同工藝參數(shù)，如基片溫度、基片與靶材的距離、激光脈沖頻率、激光能量、沉積氣壓、薄膜厚度等對YBCO薄膜

2、的影響，得出了沉積薄膜的最佳工藝。
　　但是，PLD制備無可避免會造成薄膜表面有小的顆粒,且沉積的薄膜還存在厚度不均勻等問題。這些缺點將嚴重影響薄膜的性質(zhì)和質(zhì)量，如Jc，Rs等。為了提高工藝的穩(wěn)定性和成品率，為超導應用研究奠定基礎(chǔ)，本文對提高薄膜的均勻性以及薄膜兩面的一致性進行了探索。
　　第二部分，介紹了兩步法制備TBCCO(Tl2212)薄膜。首先我們研究了Tl源的生長條件，找到了最佳的實驗溫度。其次對在大氣壓下、不同溫

3、度制備的薄膜進行研究，探索了最佳的實驗條件。
　　運用XRD、SEM等手段分析了制備的薄膜樣品。研究表明薄膜具有較好的C軸取向，表面特征良好，具體性質(zhì)指標如：Rs小于0.5mΩ、臨界電流密度均勻且全部在106數(shù)量級以上、超導轉(zhuǎn)變溫度最高108.1k等。實驗結(jié)果顯示，我們采用單溫鉈化的方法可以制備出用于微波測量的兩面均勻一致的大膜。
　　隨著微電子器件市場潛力的逐漸顯現(xiàn)，人們對超導實用化也提出了新的要求。為了采用離子注入的方法