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研究生: 蔡懷毅
論文名稱: 同質雙磊晶約瑟芬元件之濺鍍薄膜性質研究
The study of sputtering thin film for the homo-biepitaxial grain boundary Josephson junction
指導教授: 齊正中
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2004
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 59
中文關鍵詞: 同質雙磊晶約瑟芬元件濺鍍薄膜
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  • 我們用同質雙磊晶界面來製作高溫超導約瑟芬元件,在脈衝雷射的薄膜成長方式下,已經發展出YBCO(高溫)/ YBCO(低溫)/ YSZ(a-b平面相對基板旋轉45 )及YBCO(高溫)/ YSZ(a-b平面相對基板旋轉0 )的結構。但其在晶界結的部分,因為脈衝雷射成長速度快,薄膜結晶顆粒大,因此在做蝕刻時很容易蝕刻出鋸齒狀的晶界結。因此我們想嘗試利用90度離軸高頻磁濺鍍(90 off-axis RF magnetron sputtering)的薄膜成長方式,來嘗試看看是否能得到好的臨界電流密度Jc。在此我們濺鍍許多不同溫度的薄膜,從電性量測、X-ray θ-2θ量測、φ-scan量測以及SQUID量測來看YBCO薄膜成長的方向性、臨界電流密度Jc與鍍膜溫度之間的關係,以期能找出最佳條件來製作同質雙磊晶約瑟芬元件。而量測結果發現,較大的臨界電流密度Jc,並非只與薄膜的臨界溫度有關,也與薄膜本身的結構是否存在其他界面有關。原則上我們在較高的薄膜成長溫度可得到較高的臨界溫度Tc與臨界電流密度Jc;但在成長溫度810℃與800℃時出現與基板夾其他角度的薄膜,因而造成Jc變小,反而在成長溫度700℃時得到最高的Jc。


    目錄 摘要……………………………………………………...i 目錄……………………………………………………..ii 圖表目錄…………………………………………….…iv 第一章 簡介……………………………………………1 1.1 歷史……..……………………………...…………………………1 1.2 實驗動機……..……………………...……………………………3 第二章 薄膜製程與測量設備…………………………5  2.1 濺渡的介紹……..………………………………………………...5  2.2 鍍膜系統………..………………………………………………...8  2.3 YBCO薄膜的製備……………………………………………….11  2.4量測設備與方法…………………………………………………12 第三章 實驗結果與討論……………………………..20  3.1 薄膜電性量測結果……………………………………………...20  3.2 X-ray θ-2θ的繞射量測結果………………………………….20  3.3 X-ray φ-scan的量測結果………………………………………21  3.4 SQUID量測與Jc(critical current)的計算……………………23  3.5 AFM量測結果…………………………………………………...25 第四章 結論…………………………………………..58 參考文獻………………………………………………59

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