準分子脈衝雷射濺鍍高溫超導薄膜之製程研究

Abstract

本論文之目的乃在尋求以準分子脈衝電射濺鍍in-situ 高溫超導蒲膜之最佳製程條件 。實驗上發現在以基板溫度550 ℃至750 ℃、濺鍍時氧氣分壓10 至1 Torr、準分子 雷射之能量密度0.3J╱cm∼5.8J╱cm 等之條件下, 配合本論文首先發現之非傳統式 基板加熱方法, 幾乎完全C-axis指向, Tco=90K 之高品質YBa Cu O 之超導薄膜, 可以極高效率insitu長在SrTiO 基板上, 此種基板加熱法乃是捨棄傳統的電阻式加熱 方法, 以避免真空腔於高溫下所可能產生之污染, 而以波長10.6um的二氧化碳（CO ）電射光束直接加熱基板。經實驗發現利用此方法，在濺鍍完成以後，關掉CO 雷射 , 高品質的薄膜可以從600 ℃的高溫在50秒內快速冷卻至室溫, 而不須在高氧氣分壓 下緩慢冷卻或其他熱處理等後續製程, 此種有效率而又簡便的鍍膜江, 對未來製作電 子元件將有很大的實用性。