Bi2Sr2CaCu2O(8+δ)薄膜的分子束外延法制备及结晶性

金属学报, 2009, 45(6): 663-672. doi: 10.3321/j.issn:0412-1961.2009.06.005

Bi2Sr2CaCu2O(8+δ)薄膜的分子束外延法制备及结晶性

张炳森 ^1, , 李茂林 ^2, , 王晶晶 ^3, , 孙本哲 ^4, , 祁阳 ^5,

1.东北大学理学院材料物理与化学研究所,沈阳,110004

2.东北大学理学院材料物理与化学研究所,沈阳,110004

3.东北大学理学院材料物理与化学研究所,沈阳,110004

4.东北大学理学院材料物理与化学研究所,沈阳,110004

5.东北大学理学院材料物理与化学研究所,沈阳,110004;东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室,沈阳,110004

基金项目: 国家自然科学基金(50572013)

关键词： Bi2Sr2CaCu2O(8+δ)薄膜 , 分子束外延 , 衬底温度 , 臭氧分压 , 生长速率 , 错配度

FABRICATION AND CRYSTALLINITY OF Bi2Sr2CaCu2O(8+δ) THIN FILMS BY MOLECULAR BEAM EPITAXY

在BiO-(Sr+Ca)O-CuO相图上的Bi2Sr2CaCu2O8+6(Bi-2212)相附近选择不同成分,用分子束外延法制备成薄膜,利用XRD,EDS,SEM和AFM研究了成分,衬底温度和臭氧分压对Bi-2212相薄膜成相的影响,分析了生长速率和错配度对Bi-2212相薄膜质量的影响.结果表明,Bi-2212相薄膜单相生成的成分范围(原子分数)分别为Bi 26.3%-32.4%,(Sr+Ca) 37.4%-146.5%,Cu 24.8%-32.6%;当衬底温度为720℃且臭氧分压为1.3×10-3 Pa时,在MgO(100)衬底上生长出质量较高的c轴外延Bi-2212相薄膜;通过调整生长速率、更换衬底和插入不同厚度的Bi2Sr2CuO(6+δ)过渡层的方法,可以改善Bi-2212相薄膜的结晶质量.表面形貌和导电特性.

参考文献

[1]	Zhang J S,Kang W.Supercond Economy,2004;(7):65(张劲松,康伟.超导经济,2004;(7):65)
[2]	Murakami H,Kiwa T,Tonouchi M,Yasuda T.Physica,2003;388-389C:479
[3]	Kikuchi M,Kato T,Ohkura K,Ayai N,Fujikami J,Fujino K,Kobayashi S,Ueno E,Yamazaki K,Yamade S,Hayashi K,Sato K,Nagai T,Matsui Y.Physic.a,2006;445-448C:717
[4]	Latyshev Yu I,Orlov A P,Nikitina A M,Monceau P,Klemm R A.Phys Rev.2004;70B:094517-1
[5]	Saini N L,Lanzara A,Bianconi A,Oyanagi H.Phys Rev,1998;58B:11768
[6]	Tu J J,Homes C C,Gu G D,Basov D N,Strongin M.Phys Rev,2002;66B:144514-1
[7]	7 Ohkubo M,Geerk J,Linker G,Meyer 0.Appl Phya Lett,1995;67:2043
[8]	Alami H El,Deville Cavellin C.J Cryst Growth,2005;277:170
[9]	Qi Y,Sakai K,Murakami H,Ito T.Appl Surf Sci,2001;169-170:335
[10]	Lowndes D H,Geohegan D B,Puretzky A A,Norton D P,Rouleau C M.science.1996;273:898
[11]	Migita S,Sakai K,Ota H,Mori Z,Aoki R.Thin Solid Films.1996;281-282:510
[12]	Ye M,Zhang Y Z,de Marneffe J F,Delplancke-Ogletree M P,Deltour R.Thin Solid Films,2000;377-378:597
[13]	Tambo T,Arakawa T,Shimizu A,Hori S,Tatsuyama C.Appl surf sci 2000;159-160:161
[14]	Alami H El,Rannou I,Deville Cavellin C.Physica,2004;406C:131
[15]	Salvato M,Salluzzo M,Di Luccio T,Attanasio C,Prischepa S L,Maritato L.Thin Solid Films,1999;353:227
[16]	Kasai Y,Sakai s.Rev Sci Inatrum,1997;68:2850
[17]	Tatani T,Qi Y,Migita S,Sakai K,Aoki R.Technol Rep Osaka Univ,1996;46(4):27
[18]	Zhang B S,Yu X M,Sun X G,Li M L,Zhang C B,Qi Y.Acta Metall Sin,2008;44:647(张炳森,于晓明,孙霞光,李茂林,张彩碚,祁阳.金属学报.2008;44:647)
[19]	Zhang B S,Sun X G,Li M L,Yu X M,Zhang C B,Qi Y.Rare Met Mater Eng,2008;37(Suppl.4):133(张炳森,孙霞光,李茂林,于晓明,张彩碚,祁阳.稀有金属材料与工程,2008;37(增刊4):133)
[20]	Eckstein J N,Bozovic I,von Dessonneck K E.Schlom D G,Harris J S Jr,Baumann S M.Appl Phys Lett,1990;57:931
[21]	Bozovic I,Eckstein J N,Virshup G F,Chaiken A,Wall M,Howell R,Fluss M.J Supercond,1994;7:187
[22]	Qi Y,Sakai K,Murakami H.J Low Temp Phys,1999;117:669
[23]	Bave P,Rogers D J,Hosseini Teherani F.J Cryst Growth,2000:220:68
[24]	Sato H,Naito M,Tsukada A,Karimoto S,Matsuda A.Physica,2001;362C:186
[25]	Marino A,Ichikawa F,Rodriguez H,Rinderer L.Physica,1997;282-287C:2277
[26]	Lee K,Song I,Park G.J Appl Phys,1993;74:1459
[27]	Ishibashi T,Kawata T,Yufune S,Sato K.J Phya:ConfSer,2006;43:255
[28]	Polyakov S N,Kov'ev E K,Kupriyanov M Yu,Pfueh A,Wiese A,Seidel P.Supercond Sci Technol,1996;9:99

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网