氩离子刻蚀对TFA-MOD法YBa2Cu3O7-x薄膜性能的影响研究

摘要： TFA-MOD工艺制备的YBa2Cu3O7-x(YBCO)薄膜有独特的生长机制, 高温晶化后的YBCO薄膜表面存在一层由Ba-Cu-O异质相及a轴生长的YBCO晶粒组成的杂质层。为了满足零电阻超导焊接和超导带材钎焊搭接的研究需要, 在不破坏超导特性和晶体结构的前提下, 采用Ar离子对TFA-MOD工艺制备的YBCO薄膜进行刻蚀, 对薄膜进行纳米级的减薄, 实现对薄膜表面杂质的去除。利用拉曼光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射等方法对不同刻蚀时间下的薄膜状态进行表征。结果表明, 1.3 μm厚的YBCO薄膜表面杂质层厚度约为220 nm, 并且在过度刻蚀的情况下, YBCO薄膜仍然是c轴取向, 晶体结构没有被破坏。刻蚀后,薄膜内部氧空位缺陷的产生会造成超导转变及载流性能的降低, 但通过吸氧处理后薄膜性能可恢复。