CAJ | 학술논문

铁电/超导(Ba, Sr)TiO3/YBa2Cu3O7-δ异质结在可调谐微波器件方面具有非常好的应用前景.我们采用1.2°斜切LaAlO3基片,以脉冲激光沉积法(PLD)制备出性能较好的Ba0.1Sr0.9TiO3/YBa2Cu3O7-δ (BST/YBCO)异质薄膜.并进一步研究了YBCO薄膜厚度对BST性能的影响.研究发现当YBCO薄膜厚度增加到180nm附近时,其生长模式由二维step-flow转变为三维岛状模式,严重损害了在YBCO上面生长的BST薄膜的介电性能.具体表现在:BST薄膜的介电常数和可调谐率明显降低,介电损耗和漏电流却大幅度上升.通过测量电容与温度的关系,以应力效应模型对这一实验现象作出解释,认为YBCO薄膜厚度超过临界值,生长模式的转变促使晶格失配应力在YBCO和BST薄膜中得到释放,这导致BST/YBCO界面粗糙,以及BST薄膜中产生了大量的位错和缺陷,BST薄膜的性能因而大为降低.此外,通过对完全相同条件生长的单层YBCO薄膜的表面形貌进行了AFM研究,测试结果进一步验证了YBCO薄膜厚度增加到180nm时,其表面变得异常粗糙,均方根粗糙度(RMS)从120nm厚度时的3nm增加到180nm厚度时的9nm.因此,我们提出:通过严格控制底层YBCO薄膜的厚度,进而控制它的生长模式,能够非常有效地提高BST薄膜的介电性能.
철전/초도(Ba, Sr)TiO3/YBa2Cu3O7-δ이질결재가조해미파기건방면구유비상호적응용전경.아문채용1.2°사절LaAlO3기편,이맥충격광침적법(PLD)제비출성능교호적Ba0.1Sr0.9TiO3/YBa2Cu3O7-δ (BST/YBCO)이질박막.병진일보연구료YBCO박막후도대BST성능적영향.연구발현당YBCO박막후도증가도180nm부근시,기생장모식유이유step-flow전변위삼유도상모식,엄중손해료재YBCO상면생장적BST박막적개전성능.구체표현재:BST박막적개전상수화가조해솔명현강저,개전손모화루전류각대폭도상승.통과측량전용여온도적관계,이응력효응모형대저일실험현상작출해석,인위YBCO박막후도초과림계치,생장모식적전변촉사정격실배응력재YBCO화BST박막중득도석방,저도치BST/YBCO계면조조,이급BST박막중산생료대량적위착화결함,BST박막적성능인이대위강저.차외,통과대완전상동조건생장적단층YBCO박막적표면형모진행료AFM연구,측시결과진일보험증료YBCO박막후도증가도180nm시,기표면변득이상조조,균방근조조도(RMS)종120nm후도시적3nm증가도180nm후도시적9nm.인차,아문제출:통과엄격공제저층YBCO박막적후도,진이공제타적생장모식,능구비상유효지제고BST박막적개전성능.