Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)薄膜的分子束外延法制备及结晶性

摘要

在BiO-(Sr+Ca)O-CuO相图上的Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)(Bi-2212)相附近选择不同成分,用分子束外延法制备成薄膜,利用XRD,EDS,SEM和AFM研究了成分、衬底温度和臭氧分压对Bi-2212相薄膜成相的影响,分析了生长速率和错配度对Bi-2212相薄膜质量的影响。结果表明,Bi-2212相薄膜单相生成的成分范围(原子分数)分别为Bi 26.3%—32.4%, (Sr+Ca)37.4%—46.5%,Cu 24.8%—32.6%;当衬底温度为720℃且臭氧分压为1.3×10^(-3)Pa时,在MgO(100)衬底上生长出质量较高的c轴外延Bi-2212相薄膜;通过调整生长速率、更换衬底和插入不同厚度的Bi_2Sr_2CuO_(6+δ)过渡层的方法,可以改善Bi-2212相薄膜的结晶质量、表面形貌和导电特性。