Abstract
本研究旨在藉由模式預測有機金屬的蒸發速率，以控制在實際的生長過程中有機金屬的蒸發量，最後達到控制薄膜組成及品質的目的。此外，我們也希望瞭解，各種不同的生長變數如基板溫度、氧氣分壓、進料摩爾比... 等，對於薄膜品質的影響，作為改善薄膜品質及探討薄膜生長機構的依據。從蒸發實驗的結果發現，原料若未加以處理的話，Y( thd)3在128C的蒸發速率為(1.193±0.131)×10mole/h r，Ba(thd)在246C的蒸發速率為(2.054±0.211)×10 mole/hr，而Cu(thd)2在126C的蒸發速率為(4.244±0.29 2)×10mole/hr。累積三種有機金屬的多次蒸發速率，其誤差依序分別為11%，10.3%，6.88%。而Y(thd)3與Cu(thd)2若以90C加熱處理3小時的話，Y (thd)3在127C的蒸發速率為(9.98±0.13)×10mole/hr，Ba(thd)2在249C的蒸發速率為(2.02±0.17)×10mol e/hr，而Cu(thd)2在125C的蒸發速率為(3.99±0.63)×1 0mole/hr 。三種有機金屬的多次蒸發速率，其誤差依序分別為9.7%，8.6%，15.8%。顯然前處理對於Y(thd)3與 Cu(thd)2的穩定蒸發並無太大的助益，而置放時間的長短對於Ba(thd)2的蒸發誤差也沒有太大的影響。至於將Y(thd)3與Cu(thd)2除去溶劑後再加以低溫冷藏，則Y(thd)3的蒸發速率在126C為(1.13±0.04)×10 mole/hr，Cu(thd)2在126C的蒸發速率為(4.42±0.09)× 10mole/hr其個別誤差為3.17%，2.08%，這樣的誤差我們認為已可接受。 若將Y(thd)3與Cu(thd)2的用量由100mg增加到200mg時，Y(thd)3在123C的蒸發速率為(1.11±0.05)×10mo le/hr，而Cu(thd)2在124C的蒸發速率為(3.83±0.24)× 10mole/hr其蒸發誤差分別為4.34%、6.33%。和我們的目標5%並沒有太大的差距。在諸多生長變數中，以生長溫度對於薄膜品質的影響最大，其他變數如有機金屬進料比、氧氣分壓等，對於超導的電性並沒有太大的影響。至於基板如能在高溫下事先加以預熱處理，所得到薄膜的Tc雖然較高，不過似乎也沒有太明顯的影響。 在XRD的鑑定上，影響薄膜晶相的最大因素為生長溫度。當生長溫度由760C降至700C時，晶相會由c-軸轉變為a-軸，其他變數如有機金屬進料比、氧氣流量對於晶相則沒有太大的影響。