高溫超導(dǎo)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(gè)部分，第一部分研究了YBCO薄膜生長(zhǎng)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(zhǎng)YBCO薄膜相對(duì)比較容易，所以本文采用脈沖激光沉積法(PLD)對(duì)LaAlO3基片直接生長(zhǎng)YBCO進(jìn)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(duì)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(huì)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(diǎn)將嚴(yán)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(dǎo)應(yīng)用研究奠定基礎(chǔ)，本文對(duì)提高薄膜的均勻性以及薄膜兩面的一致性進(jìn)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(zhǎng)條件，找到了最佳的實(shí)驗(yàn)溫度。其次對(duì)在大氣壓下、不同溫

3、度制備的薄膜進(jìn)行研究，探索了最佳的實(shí)驗(yàn)條件。
　　運(yùn)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(biāo)如：Rs小于0.5mΩ、臨界電流密度均勻且全部在106數(shù)量級(jí)以上、超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度最高108.1k等。實(shí)驗(yàn)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(cè)量的兩面均勻一致的大膜。
　　隨著微電子器件市場(chǎng)潛力的逐漸顯現(xiàn)，人們對(duì)超導(dǎo)實(shí)用化也提出了新的要求。為了采用離子注入的方法