Mehrlagenepitaxie für kryoelektronische Bauelemente auf der Basis von Hochtemperatursupraleitern:
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Ilmenau
ISLE
1997
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
2
GRUNDLAGEN
3
2.1
SUPRALEITENDE
MAGNETFELDSENSOREN
3
2.1.1
SUPRALEITUNGSEFFEKTE
3
2.1.2
JOSEPHSONEFFEKTE
UND
SQUIDS
4
2.1.3
FLUSSTRANSFORMATOREN
8
2.1.4
REALISIERUNG
ALS
DUENNSCHICHTBAUELEMENTE
11
2.2
UEBERSICHT
EINIGER
HTSL-MATERIALIEN
UND
KOMPATIBLER
ISOLATOREN
12
2.2.1
KRISTALLSTRUKTUR
DER
KUPRATSUPRALEITER
AM
BEISPIEL
DES
YBAJCUJO,^
13
2.2.2
VERWENDETE
SUBSTRAT
UND
ISOLATORMATERIALIEN
15
2.3
HERSTELLUNG
UND
WACHSTUM
DUENNER
SCHICHTEN
18
2.3.1
MODELLE
ZUM
SCHICHTWACHSTUM
18
2.3.2
ABSCHEIDEVERFAHREN
23
2.4
GRUNDLAGEN
DER
LASERDEPOSITION
25
2.4.1
WECHSELWIRKUNG
LASERSTRAHL
MIT
TARGET
25
2.4.2
AUSBREITUNG
DES
PLASMAS
26
2.4.3
VORGAENGE
AM
SUBSTRAT
29
2.4.4
PARTIKELABSCHEIDUNG
29
3
EXPERIMENTELLER
AUFBAU
UND
VERWENDETE
VERFAHREN
31
3.1
SCHICHTHERSTELLUNG
MITTELS
PLD
31
3.1.1
SUBSTRATVORBEREITUNG
31
3.1.2
AUFBAU
DER
EINGESETZTEN
DEPOSITIONSANLAGE
32
3.1.3
PROZESSFUEHRUNG
35
3.2
STRUKTURIERUNGSVERFAHREN
36
3.2.1
NASSCHEMISCHES
AETZEN
36
3.2.2
LONENSTRAHLAETZEN
36
3.2.3
LITHOGRAFIE
ZUR
RESISTMASKENERZEUGUNG
38
3.2.4
LASERSTRUKTURIERUNG
39
3.3
MESSVERFAHREN
39
3.3.1
RUTHERFORD-RUECKSTREUSPEKTROSKOPIE
39
3.3.2
MIKROSKOPIE
41
3.3.3
ELEKTRISCHE
MESSUNGEN
42
3.3.4
SCHICHTDICKENBESTIMMUNG
43
4
OPTIMIERUNG
DER
HERSTELLUNG
VON
YBCO-SCHICHTEN
MITTELS
LASERDEPOSITION
45
4.1
ALLGEMEINE
ASPEKTE
45
4.2
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
PLASMAFACKEL
46
4.3
GEOMETRIEEINFLUESSE
51
4.4
YBCO-WACHSTUM
AUF
VERSCHIEDENEN
MATERIALIEN
56
5
HERSTELLUNG
UND
CHARAKTERISIERUNG
VON
MEHRLAGENSYSTEMEN
58
5.1
WACHSTUMSUNTERSUCHUNGEN
58
5.1.1
KRISTALLQUALITAET
UND
KRITISCHE
TEMPERATUR
DER
YBCO-DECKSCHICHT
59
5.1.2
OBERFLAECHENQUALITAET
62
5.1.3
EINFLUSS
DER
ISOLATORSCHICHTDICKENEINFLUESSE
66
5.1.4
MATERIALSPEZIFISCHE
BESONDERHEITEN
DER
ISOLATORMATERIALIEN
66
5.2
ELEKTRISCHE
EIGENSCHAFTEN
DER
ISOLATORSCHICHTEN
68
5.3
UNTERBRECHUNG
DES
VAKUUMPROZESSES,
CAP-LAYER
70
6
EINFACHE
MEHRLAGENBAUELEMENTE
71
6.1
LEITERBAHNKREUZUNGEN
71
6.1.1
AETZEN
FLACHER
STRUKTURRAENDER
71
6.1.2
ISOLATIONSEIGENSCHAFTEN
VON
LEITERBAHNKREUZUNGEN
73
6.2
DURCHKONTAKTIERUNGEN
74
6.3
SPULEN
75
6.3.1
UNTERSUCHUNGEN
AN
DUENNSCHICHTSPULEN
75
6.3.2
ALTERNATIVE
SPULENSTRUKTUREN
77
7
JOSEPHSONKONTAKTE
UND
SQUIDS
IN
MEHRLAGENTECHNOLOGIE
79
7.1
STUFENKONTAKT-SQUIDS
AUF
VERSCHIEDENEN
PUFFERMATERIALIEN
79
7.2
BIKRISTALL-SQUIDS
81
7.3
VERSUCHE
ZU
SNS-KONTAKTEN
83
7.4
INTEGRIERTE
GRADIOMETER
AUS
SQUID
UND
FLUSSTRANSFORMATOR
84
8
ZUSAMMENFASSUNG
89
9
LITERATURVERZEICHNIS
92 |
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