Untersuchung heteroepitaktischer Schichten des Hochtemperatursupraleiters YBa2Cu3O7-x mit verschiedenen Isolatormaterialien, hergestellt durch Sauerstoff-Hochdrucksputtern:
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| Veröffentlicht: |
Jülich
Forschungszentrum
1994
|
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2918 |
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| Beschreibung: | Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 1994 |
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I
INHALTSVERZEICHNIS
1.
ZUSAMMENFASSUNG
.
1
2.
EINLEITUNG
.
5
3.
PHYSIKALISCHE
EIGENSCHAFTEN
DES
HOCHTEMPERATURSUPRALEITERS
YBA
2
CU
3
O
7
.
X
.
7
4.
PRAEPARATION
EPITAKTISCHER
YBA2CU
3
O
7
.
X
-SCHICHTEN
.
13
4.1
UEBERBLICK
UEBER
VERSCHIEDENE
ZN-SITW-HERSTELLUNGSVERFAHREN
.
13
4.2
SCHICHTPRAEPARATION
DURCH
HOCHDRUCKSPUTTEM
.
16
4.2.1
AUFBAU
DER
SPUTTERANLAGE
.
16
4.2.2
TARGETHERSTELLUNG
.
23
4.2.3
AUSWAHL
GEEIGNETER
SUBSTRATMATERIALIEN
.
24
4.2.4
SUBSTRATVORBEHANDLUNG
.
27
4.2.5
SCHICHTHERSTELLUNG
.
27
4.2.6
STRUKTURIERUNG
.
29
4.2.7
KONTAKTIERUNG
DER
SCHICHTEN
.
30
5.
EXPERIMENTELLE
METHODEN
ZUR
SCHICHTCHARAKTERISIERUNG
.
31
5.1
SPEZIFISCHER
WIDERSTAND
BEI
RAUMTEMPERATUR
.
31
5.2
TEMPERATURABHAENGIGKEIT
DES
SPEZIFISCHEN
WIDERSTANDES
.
32
5.3
KRITISCHE
STROMDICHTE
.
32
5.4
MIKROWELLENOBERFLAECHENWIDERSTAND
.
33
5.5
MAGNETISCHE
MESSUNGEN
MIT
DEM
DC-SQUID
.
34
5.6
AC-SUSZEPTIBILITAET
.
34
5.7
SAUERSTOFFJPLASMABELADUNG
DER
PROBEN
.
34
5.8
SCHICHTDICKENBESTIMMUNG
.
35
5.9
OBERFLAECHENCHARAKTERISIERUNG
.
35
5.10
ROENTGENDIFFRAKTOMETRIE
.
36
5.11 RUTHERFORD-RUECKSTREUUNG
UND
CHANNELING
ANALYSE
.
36
5.12
ETEKTRONEN-CHANNELING
.
37
5.13
HOCHAUFLOESENDE
ELEKTRONENMIKROSKOPIE
.
37
5.14
WEITERE
CHARAKTERISIERUNGEN
.
38
6.
EXPERIMENTELLE
ERGEBNISSE
ZUR
CHARAKTERISIERUNG
VON
C-ACHSEN
ORIENTIERTEN
EINZELSCHICHTEN
AUF
(100)-ORIENTIERTEN
SUBSTRATEN
.
39
6.1
OPTIMIERUNG
DES
SPUTTERVERFAHRENS
.
39
6.2
CHARAKTERISIERUNG
DER
EINZELSCHICHTEN
.
41
6.2.1
SPEZIFISCHER
WIDERSTAND
.
41
II
-
INHALTSVERZEICHNIS
-
6.2.2
KRITISCHE
STROMDICHTE
.
42
6.2.3
MIKROWELLENOBERFLAECHENWIDERSTAND
.
42
6.2.4
MAGNETISCHE
MESSUNGEN
MIT
DEM
DC-SQUID
.
43
6.2.5
SAUERSTOFFPLASMA-BELADUNGSEXPERIMENTE
DER
PROBEN
.
47
6.2.6
OBERFLAECHENCHARAKTERISIERUNG
.
49
6.2.7
ROENTGENDIFFRAKTOMETRIE
.
51
6.2.8
RUTHERFORD-RUECKSTREUUNG
UND
CHANNELING
ANALYSE
.
52
6.2.9
ELEKTRONEN-CAOWIDZNG
.
52
6.2.10
HOCHAUFLOESENDE
ELEKTRONENMIKROSKOPIE
.
53
7.
EXPERIMENTELLE
ERGEBNISSE
ZUR
CHARAKTERISIERUNG
VON
HETEROEPITAKTISCHEN
SCHICHTEN
AUF
(100)-SRTIO
3
.
57
7.1
AUSWAHL
VERSCHIEDENER
HALBLEITENDER
UND
ISOLIERENDER
MATERIALIEN
.
58
7.1.1
PRBA
2
CU
3
O
7
.
X
.
58
7.1.2
ND
2
.
X
(CE,SR)
X
CUO
4
.
61
7.1.3
CANDA10
4
.
63
7.1.4
BATIO
3
.
64
7.1.5
SRTIO
3
.
66
7.1.6
CEO
2
.
72
7.1.7
Y
2
O
3
.
76
7.1.8
MGO,
YSZ,
LAA10
3
.
78
8.
HERSTELLUNG
UND
UNTERSUCHUNG
VON
C-ACHSEN-ORIENTIERTEN
YBA2CU
3
O
7
.
X
-SCHICHTEN
AUF
TECHNOLOGISCH
RELEVANTEN
SUBSTRATEN
.
81
8.1
SILIZIUM
.
81
8.2
SAPHIR
.
83
9.
HERSTELLUNG
UND
UNTERSUCHUNG
VON
YBA2CU
3
O
7
.
X
-SCHICHTEN
AUF
(110)-SRTIO
3
-
SUBSTRATEN
.
87
9.1
EINZELSCHICHTEN
AUF
(110)-ORIENTIERTEN
SUBSTRATEN
.
87
9.1.1
(103)-ORIENTIERTE
YBA
2
CU
3
O
7
.
X
-SCHICHTEN
.
88
9.1.2
(LLO)-ORIENTIERTE
YBA
2
CU
3
O
7
.
X
-SCHICHTEN
.
91
9.2
HETEROEPITAKTISCHES
SCHICHTPAKET
MIT
SRTIO
3
UND
PRBA
2
CU
3
O
7
.
X
MIT
(110)-ORIENTIERUNG
.
95
10.
HERSTELLUNG
UND
UNTERSUCHUNG
VON
JOSEPHSONKONTAKTEN
AUS
HETEROEPITAKTISCHEN
SCHICHTEN
.
99
10.1
BIEPITAXIALE
KOMGRENZENKONTAKTEN
AUF
MGO-SUBSTRATEN
.
101
10.2
KANTENKONTAKTE
MIT
PRBA
2
CU
3
O
7
.
X
ALS
ZWISCHENSCHICHT
.
111
-
INHALTSVERZEICHNIS
-
HI
11.
DISKUSSION
DES
WACHSTUMS
UND
DER
EIGENSCHAFTEN
VON
EINZEL-UND
VIELFACHSCHICHTEN
VERSCHIEDENER
ORIENTIERUNGEN
.
115
11.1
ANFORDERUNGEN
AN
DAS
SUBSTRAT
BZW.
DIE
PUFFERSCHICHTEN
.
115
11.2
DISKUSSION
DER
EIGENSCHAFTEN
VON
EINZELSCHICHTEN
.
116
11.2.1
UEBERLEGUNGEN
ZUM
ZUSTANDEKOMMEN
DER
UNTERSCHIEDLICHEN
FILMORIENTIERUNGEN
.
116
11.2.2
QUALITAET
DER
C-ACHSEN-ORIENTIERTEN
SCHICHTEN
.
118
11.2.3
FILMDEFEKTE
.
118
11.2.4
LANGZEITSTABILITAET
.
124
11.2.5
EINFLUSS
DER
YBA2CU
3
O
7
.
X
-OFENABDECKUNG
.
124
11.2.6
ANALYSE
DES
SPEZIFISCHEN
WIDERSTANDES
DER
C-ACHSEN-ORIENTIERTEN
SCHICHTEN
.
125
11.2.7
EINFLUSS
DER
SAUERSTOFFPLASMABELADUNG
.
126
11.2.8
FLUSSVERANKERUNG
.
128
11.2.9
ANISOTROPIE
DES
WIDERSTANDS
UND
DER
KRITISCHEN
STROEME
VON
(110)
UND
(103)-ORIENTIERTEN
FILMEN
.
128
11.2.10
WIDERSTANDSVERHALTENDERC-ACHSEN-ORIENTIERTENPRBA
2
CU
3
O
7
_
X
-
UND
NDJ
94^^
Q
^CUO^FILME
.
129
12.
DISKUSSION
DER
EIGENSCHAFTEN
VON
HETEROEPITAXIALEN
SCHICHTSYSTEMEN
UND
BAUELEMENTEN
.
131
12.1
UNTERSUCHUNG
DER
HETEROSTRUKTUREN
IN
BEZUG
AUF
ELEKTRISCHE
ISOLATION
.
131
12.2
JOSEPHSONKONTAKTE
MIT
ISOLIERENDEN
TUNNELBARRIEREN
(SIS)
VERSCHIEDENER
ORIENTIERUNG
.
134
12.2.1
SAEULENKONTAKTE
.
134
12.2.2
KANTENKONTAKTE
.
135
12.3
JOSEPHSONKONTAKTE
MIT
SCHWACHER
KOPPLUNG
UEBER
HALBLEITENDE
BZW.
NORMALLEITENDE
ZWISCHENSCHICHTEN
(SNS)
.
136
12.3.1
PRAXWM/Y-KONTAKTE
MIT
NORMALLEITENDEN
ZWISCHENSCHICHTEN
.
138
12.3.2
SAEULENKONTAKTE
MIT
HALBLEITENDEN
ZWISCHENSCHICHTEN
.
139
12.3.3
KANTENKONTAKTE
MIT
HALBLEITENDEN
ZWISCHENSCHICHTEN
.
141
12.4
JOSEPHSONKONTAKTE
DURCH
SCHWACHE
KOPPLUNG
UEBER
KOMGRENZEN
.
142
12.4.1
SUBSTRATSTUFENKONTAKTE
.
142
12.4.2
BIEPITAKTISCHE
SCHICHTEN
.
143
13.
ANHANG:
CHARAKTERISTISCHE
EIGENSCHAFTEN
VON
JOSEPHSONKONTAKTEN
.
145
14.
LITERATURVERZEICHNIS
151 |
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