Bi2Sr2CaCu2O(8+δ)薄膜的分子束外延法制备及结晶性
来源期刊：金属学报2009年第6期
论文作者：祁阳 李茂林 张炳森 王晶晶 孙本哲
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;
摘 要：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.
祁阳1，李茂林1，张炳森1，王晶晶1，孙本哲1
(1.东北大学理学院材料物理与化学研究所,沈阳,110004;
2.东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室,沈阳,110004)
摘要: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.
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;
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