YBCO超导薄膜氟化研究.pdfVIP

第五届垒国超导薄膜和超导电子器件学术会议论文集 YBCO超导薄膜的氟化研究 傅泽禄顾大振刘霄赵恩海康琳冯一军王骁书1尹晓波2杨森担 南京大学电子科学与工程系南京210093 1南京大学现代分析中心南京210093 2南京大学物理系南京210093 【赫要】本文利用∞．气体．对YBCO薄膜表面进行可控的rf等离子体氟化处理．AFtl与XPS的分析 ^ 结果表明：适当的氟化所起的作用主要为化学作用．氟化可造成Y【3d)与o(18)两元素的率征峰相对 强度减少，甚于消失，而对其它元素则影响不大．本文的研究为利用等离子体氟化fljco膜形成弱化 势垒层提供了初步结果． 关健诃 YBCO薄膜等离子体氯化鳍(键)台船表面形貌 l、 引言 自高温超导(HTS)材料出现以来，人们对BTS薄膜表面和界面性质进行了大量的 研究。从应用的角度来看。早期人们研究了超导膜表面淀积金属层时吸附原子与BTS 膜表面的反应而导致表面电子价态和化学性质的改变．从而找到了对于HTS膜呈欧姆 接触的合适金属电极材料和防止表面退化的保护层；接着研究了中子、离子束等粒子 流辐照之下对BTS超导电性的影响，普追认为高能粒子束轰击后将对I-1TS的结构和超 导电性产生退化作用，甚至是不可逆的：之后，人们采用在真空或非氧环境中加温脱 氧或用准分子激光辐照下的局域加热脱氧，使HTS膜局域改性，并构成图形[1]【2]； 近期，有人采用在氧气氛下，对露出的BfS膜侧面局域进行惨正(modification)处理， 而形成。界面处理结”(Interface-EngineeredJunctions)[3]．从这些研究中可以 看出]-rls表面对于环境气氛是十分敏感的。在一定的条件下可以对表面的电子特性进 行修正而形成弱化势垒层，它基本上是～种同质势垒层．比之于异质势垒层，它较易 于实现，因而界面处理结的方法不失为一种值得推荐的制结方法。 本文提出一种采用cF．气体等离子钵(pla轴a)故电的方法对HTS薄膜表面进行 处理以造成超导电性的弱化．与脱氧弱化相比，在稳定性和便于局域控制方面有一定 长处．下面我们将叙述我们在等离子体氟化YBcO膜方面的初步结果。 2、实验 我们利用激光淀积的方法在YSZ树底或I．aAlO，衬底上同时制备多个YBCO超导薄 膜样品。在制备好YBCO超导薄膜后，马上将部分新鲜的YBCO进行XF5分析；与此同 时，另一部分Y8c0样品放到射频溅射系统的真空室内进行射频等离子体氟化。氟化时 本文于2000年6月19 Et收到． 30 搏泽禄：YBCO超导薄膜的氟化研究 所用的射频频率为13．56MIIz。在氟化后所得的样品，也立即进行XPs分析，以作比较。 另外，为了摸索了多种条件下氟化对YBCO超导薄膜输运特性的影响，我们将一些 样品蒸上银电极，用导线引出真空室外．实时地检测样品在氟化时的电阻变化。为了 得到氟化YBC0膜表面形貌变化的信息．我们在一些样品上部分涂以较犀的光刻胶 (8900胶)，来涂胶的部分被进行氟化．然后经去胶，用^融进行形貌分析． 3、结果与讨论 (1)、等离子体氟化后YBc0表面结合能的变化 合鲢谱进行了分析，所得的结果与D．F．FoDrer等人的结果基本相符[3]．表明。样品 的削备、输运和测试过程基本正确．氟化过程中，通过调节阳极射频电压从300V到 1000V的不同值来改变不同样品的氟化程度，如轻度氟化时．取Ua=400V，la≤O．02A， 辉光的边缘离样品约有2—3em的距离的条件下，氟化约15分钟：深度氟化时，取 ^言：=‘!i：iit 一}，l童．t，j；；‘ lINE^Qy(evl ■■DINetNERcyraw) BMDtWG