MOD法在LaAlO-,3-單晶襯底上沉積La-,1-x-Sr-,x-TiO-,3-導電緩沖層及YBa-,2-Cu-,3-O-,7-δ-超導層研究.pdf

1、采用三氟乙酸-金屬有機沉積(TFA-MOD)法制備YBa2Cu3O7-δ(YBCO)超導帶材,由于工藝成本低廉、無需真空條件并且能夠制備出高Jc的YBCO薄膜,被認為是目前涂層超導最有發(fā)展前景的制備工藝。本論文旨在采用TFA-MOD法制得具有鈣鈦礦結構的致密YBCO薄膜,探討LaAlO3(LAO)基底上薄膜沉積技術,并采用La1-xSrxTiO2(LSTO)這一種材料作為緩沖層,在其上直接制備高溫超導薄膜。進一步用X射線衍射儀和掃描電鏡

2、SEM研究了薄膜結構、結晶情況和表面形貌,分析了不同熱處理條件對薄膜結構、形貌及性能的影響。
　　 首先本論文開展了TFA-MOD法在LAO基底上生長YBCO薄膜的工藝研究,系統(tǒng)研究了各種工藝參數對YBCO薄膜微觀結構和性能的影響規(guī)律,優(yōu)化了YBCO薄膜的生長工藝。在制備YBCO薄膜的實驗中,通過改變生長溫度775℃～850℃,發(fā)現在825℃生長溫度下,生成的YBCO薄膜c軸取向最好,薄膜純凈,不存在其它雜相。通過標準四引線法測

3、量在825℃下生長的薄膜臨界電流密度為3480A/cm2(77K,0T),超導臨界轉變溫度為89K。
　　 隨后,本實驗選用在LAO基底上利用MOD法生長LSTO緩沖層,確定了以乙酸鍶、乙酸鑭和鈦酸丁酯為反應物,冰乙酸和甲醇為溶劑,乙酰丙酮為穩(wěn)定劑,制備LSTO前驅溶液,討論了退火溫度對不同La和Sr配比下LSTO薄膜結構的影響,對比了前驅液中添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、升溫速度及乙酰丙酮作溶劑對La0.4Sr0.6TiO2薄

4、膜結構的影響,結果表明:制備LSTO緩沖層薄膜的優(yōu)化工藝條件為La和Sr配比為4:6,退火溫度950℃,保溫時間120min,采用快速升溫法,制備的LSTO薄膜(100)衍射峰的強度最高,有良好的a軸取向,薄膜平整致密,構成顆粒細小。
　　 最后,采用TFA.MOD法在La0.4Sr0.6TiO2/LAO結構上沉積YBCO層,結果表明,在La0.4Sr0.6TiO2/LAO結構上可沉積出具有明顯(00l)取向的YBCO層,薄膜以