涂层导体用CeO2帽子层的表面特征及其温度依赖性

• 作者: 刘志勇 史小亮 白传易 范峰 蔡传兵 郭艳群 陶伯万 鲁玉明
• 来源期刊: 低温物理学报
• 关键词: 磁控溅射 沉积温度 CeO2 表面特征
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 页码范围: 21-27
• 页数: 7页
• 语种: 中文

摘要

涂层导体中,作为多层织构模板中的最上层,帽子层的表面形貌、晶粒尺寸、表面粗糙度、平整度、致密度等表面特征将直接影响其上YBa2 Cu3O7-δ超导层的形核、织构形成和外延生长,表面特征的优化成为近期涂层导体缓冲层研究的重点.采用磁控溅射方法在LaMnO3/Epi-MgO/IBAD-MgO/Y2O3/Al2O3/Hastelloy C276上动态外延生长CeO2薄膜作为涂层导体帽子层,主要研究了沉积温度对CeO2薄膜表面特征的影响.利用x射线衍射仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜以及拉曼光谱仪等对CeO2薄膜的织构、微结构及表面形貌、表面粗糙度、平整度等表面特性进行细致表征.研究结果表明:CeO2薄膜的表面特征对沉积温度依赖性强;在沉积温度800℃左右获得了最好的织构和表面,CeO2薄膜具有最好的(00l)取向,面内半高宽为7.1°,晶粒尺寸接近YBa2 Cu3O7-δ最高形核密度对应的CeO2最佳尺寸,薄膜表面连续平整均匀,光滑致密无裂纹,其均方根粗糙度约1.4 nm;而且,在此CeO2缓冲层上用三氟乙酸—金属有机沉积方法(TFA-MOD)外延生长的YBa2Cu3O7-δ超导层具有良好的织构及致密平整的表面.