高溫超導平面約瑟夫森器件的制備和性能研究.pdf

1、自從高溫超導材料發(fā)現(xiàn)以來，它的機理和應用研究一直是熱門課題。高溫超導所具有的在液氮溫區(qū)轉變溫度，使它具有誘人的應用前景，在有源器件領域，約瑟夫森器件研究是最活躍的一個課題。由超導結構成的SQUID被用于大地的磁測量，心磁、腦磁的測量，無損檢測和數(shù)字電路中。要實現(xiàn)超導有源器件的集成化并與外圍電路相匹配，就要有性能優(yōu)良、重復性好的超導結，同時要求有高質量的超導薄膜。
　　本文首先對高溫超導約瑟夫森結和SQUID理論及其近幾年來在高溫超

2、導領域的進展進行了簡單的綜述，這部分構成了本論文工作的理論基礎和跟蹤國際上高速發(fā)展的超導器件的重要參考資料。
　　第二章介紹了高溫超導薄膜的制備和特性，采用脈沖激光沉積制備YBCO薄膜，摸索出YBCO薄膜生長的最佳工藝條件。采用XRD、AFM等分析手段研究了YBCO薄膜的晶體結構和表面形貌。制備出Tc達到92.5K，轉變寬度只有0.5K的高質量超導薄膜。
　　第三章對常用的微加工手段做了介紹，并嘗試采用微加工的方法制備了納米

3、橋型約瑟夫森結，探索了金屬納米掩膜制備高溫超導約瑟夫森結的制備方法。優(yōu)化了工藝，克服了實驗中出現(xiàn)的裂紋現(xiàn)象。制作納米掩膜結之前，還用離子輻照整片YBCO薄膜，對離子輻照對YBCO薄膜超導電性的影響做了初步的探討，利用能量120KeV的H2+離子，改變注入劑量從1.0×1012ion/cm2到1.0×1017ion/cm2，當劑量逐漸增大時，樣品的正常態(tài)電阻增大，Tc轉變點往低溫方向偏移，當劑量超過一定閾值時，樣品的導電行為變成了類似半導