低温热处理条件对TFA-MOD方法制备的YBCO薄膜的影响的研究.pdfVIP

崔旭梅等：低温热处理条件对TFA．MOD方法制备的YBCO薄膜的影响研究 477 崔旭梅1，王 军1，刘国钦1，陶伯万2，李言荣2 (1．攀枝花学院材料工程系，四川攀枝花617000。 2．电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室，四川成都610054) 摘 要： 目前，三氟乙酸．金属有机沉积(简称 接影响到最后结晶和生长所得到的YBCO薄膜的结构 和性能，因此本文系统地研究了低温热处理的条件对 TFA—MOD)方法是制备YBa2Cu307—6(简称YBCO)涂层 导体最有应用前景的方法之一．系统地研究了 TFA．MOD过程中低温热处理条件(升温速率和气氛)响。 对在LaAJ03单晶基片上生长的YBco薄膜的影响．研 2实验 究结果表明，低温热处理的气氛为纯02时，200～250℃ 区间的分解速度不能太快，否则YBco薄膜就不均匀 按YBCO的化学配比称取适量的醋酸钇、醋酸钡 和致密，薄膜中会出现较多的孔洞，薄膜的面外取向性 和醋酸铜溶入去离子水中形成溶液尔后加入一定量的 也较差，从而影响薄膜的超导性能，然而过慢的分解速 三氟乙酸让其充分反应，之后对其蒸馏，排出其中的醋 度也会使薄膜表面有较大的cuo析出物．分解速度为 酸和水，为了尽可能的使其中的醋酸和水的含量达到最 0．08℃，min时才可以得到结构和超导性能良好的YBCo 低水平，多次加入甲醇来进行蒸馏。最后用甲醇稀释得 薄膜．同时研究也发现在低温热处理过程中如果采用 ～和2．5％02混合气氛则可以减弱三氟乙酸盐分解的剧 烈程度，从而使低温热处理的分解速度提高到 0．8℃，IIlin，得到的YBcO薄膜同样具有较好的面外取 向性和超导性能． 高温热处理的温度在830℃、氧分压和水分压恒定的情 关键词：YBCO薄膜：TFA．MOD；升温速度 况下，改变低温热处理的升温速度或者是气氛生长得到 中图分类号：TB43 文献标识码：A 了一系列的YBCO薄膜。 文章编号： 1001．973l(2007)增刊．0477．03 1 引 言 JSM- 峰进行(‘)扫描以判断其面外取向性。用JEOL YBCO因为其独特的优点——在液氮温区具有高的 临界电流密度(∞、在外磁场下具有比Bi系更好的性能， 所以在强电的应用中它表现出更好的性能，因而目前世 来测试。膜厚测试在Dekcak3lsT台阶仪上进行。 界范围正在开展着制备高临界电流和五值的YBcO涂层 3实验结果与讨论 导体的竞争。虽然所有制备薄膜的方法包括物理的和化 学的方法都可以用来制备YBC0涂层导体fl_5】，但是物 理的方法如脉冲激光沉积和溅射需要使用真空系统和 示)三氟乙酸盐通常在200～250℃温度区间进行分解， 昂贵的设备，同时不易规模化，因此使制备YBCO的分解气氛为湿的02，我们分别选择这一温度区间的分 成本增加。而金属有机沉积不需要真空系统，使用三氟 乙酸盐作为前驱物制备的YBCO涂层导体具有较好的 性能【6·71。由于’nA．MOD方法生长的YBCO薄膜具有电性有直接的影响，因此我们采用扫描电镜对200～ 性价比高的优点，因而近年来这种方法也成为研究的热 点。 nokMOD方法生长YBCO薄膜的过程包括低温热度区间的升温速度对YBCO薄膜的表面形貌具有较大 处理和高温热处理两个过程。其中在低温热处理的过程 中进行前驱物的分解，高温热处理过程则进行YBCo 薄膜的结晶和生长。低温热处理形成的前驱膜的形态直 ·收到稿件日期：2007．06．07 通讯作者：崔旭梅 作者简介：崔旭梅(197