Abstract
我們對直流濺鍍出的鉍系非晶相(amorphous) 薄膜採快速退火處理方式，由於鉍系列的超導體具備較複雜的超導昌相且其中所含的鉛為高揮發性的元素，因此以此快速退火處理的過程中，必須退火的溫度以及薄膜的厚度適當的配合才能得到較好的超導薄膜。在實驗中我們選用濺鍍八小時為1.2μm的晶態(amouphous) 鉍系薄膜經過845℃60秒的快速退火處理後, 可得超導臨界溫度為86K 的鉍系超導薄膜。由於鉍系薄膜的超導相較為復雜且鉍和矽容易引起激烈反應，因此在Si02/Si 上的鉍薄膜以快速退火處理不易得到較好的結果，相對的Y 系超導薄膜具備一種超導相，比較起來較易控制其製備，我們采另種制備方法為in Situ 的制備Y 系超導薄膜，以雷射濺鍍Y 系薄膜的過程中不採濺鍍後退火方式, 而是在濺鍍過程中以適當溫度加熱基板促使在濺鍍過程中Y 系薄膜能隨之形成超導晶相, 薄膜拿出氣室(chamber) 後就具超導性。在實驗中我們控制了最佳的雷射濺鍍參數：Nd-YAG雷射波長532nm 、雷射脈衝頻率10Hz、雷射能量0.09Joulse、能氧量0.5 mbar以及基板溫度620 ℃，而Y 系薄膜的超導性隨著基板的種類不同而有所差異，在單晶MgO (100) 和YSZ (100) 板上能以雷射濺鍍方式im situ 製備出超導溫度為80 K高溫的超導薄膜來，但在矽及GaAs上卻不能製備出具超導性之薄膜來，為了避免此二種基板元素的擴散作用，在基板和超導薄膜之間先行加上一層緩喳層(buffer layer)YSZ 即便能在Si、SiO2/Si 及GaAs上成功地製備出超導溫度分別為53 K、44 K以及35 K的Y 系超導薄膜來。成功地在半導體基板上鍍出超導薄膜來，大大地提升在日後半導元件上應用的可行性，但如何製備高品質的超導薄膜以及如何防止薄膜超導性的退化(decay) 是往後所該努力的研究的另一課題。#50008878.abs#50008878.abs