单晶上YBCO薄膜的MOCVD制备研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guanhuaicn
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高温超导滤波器相较于常规导体所制作的滤波器,可以实现更高的阶数,更低的插损和更好的带外抑制能力。高温超导材料中,YBa2Cu3O7-δ(YBCO)目前应用较为成熟。高质量大面积低成本的批量化制备乃是推进YBCO在微波领域应用的重要前提。实验室自研Metalorganic chemical vapor deposition(MOCVD)设备提高了制备效率,降低了实验成本,并保证了薄膜质量。本文针对影响YBCO薄膜的生长机制、性能的因素进行了研究。首先对自研的新设备进行了参数摸索。在氧分压为800-950sccm,沉积温度为840℃时,La Al O3(LAO)衬底YBCO薄膜能实现较好的结晶成相。在此条件下,得到一个成分区间:Y含量为21%-24%,Ba含量为28%-31%,Cu含量为46%-53%。在此区间内YBCO薄膜的临界电流密度大于2.0 MA/cm~2,微波表面电阻小于0.5mΩ,满足YBCO薄膜实用化的需求。MOCVD法制备MgO需要克服混合生长模式的问题。MgO衬底上YBCO有两种生长模式:一种是晶格匹配的0°生长,另一种是面内旋转一定角度的45°匹配生长。因此分别探究了温度和成分对YBCO与MgO面内匹配的影响。当温度为805℃时,薄膜沿0°对称生长;当温度为810和825℃时,薄膜实现纯45°生长,可以通过温度来控制实现YBCO的单一生长模式。针对820℃混合生长的情况,通过调节Y含量的成分,亦实现了YBCO生长匹配的调控。当Y含量为15%时,薄膜沿0°生长;当Y含量达到32%时,薄膜沿45°生长。当Y含量介于两者之间时,YBCO以45°生长为主,此时薄膜中存在Y-Cu-O和Y2O3杂相,其中Y-Cu-O相的强度越弱,0°取向的强度也越弱。本文尝试采用MOCVD法所制备的LAO基YBCO薄膜制作应用于GSM900频段的高温超导滤波器。从频率响应图可以看出此时滤波器已经具有滤波特性曲线,但是需要后期调谐来克服LAO介电常数的不均匀。证明采用MOCVD法所制备的YBCO薄膜来实现微波电路是可行的,有利于助推未来高温超导薄膜在微波领域的实用化进程。
其他文献
在航空航天、核电及化工等领域,涉及到大量极限高温、结构不可破坏的大型高温部件,其工作环境大多在1300℃以上,获得高温热端部件的温度场分布,实现高精度温度监控对于高温部件的性能提升以及延长工作寿命有着至关重要的影响。针对这类大型高温部件的测温需求,对温度传感器测温上限,制备方式有着极高的要求。传统的测温技术无法满足以上要求,而采用图形化丝网印刷技术将热电敏感陶瓷氧化物粉末以电子浆料的形式印刷在被测
学位
现阶段,基于日盲紫外(solar-blind ultraviolet)光电探测器广阔的应用前景和实用需求,诸如Ⅲ族氮化物(AlxGa1-xN/Al N、Ga N和In N等)、MgxZn1-xO、β-Ga2O3和金刚石等宽禁带/超宽禁带半导体材料受到越来越多的关注。其中,β-Ga2O3作为一种直接带隙为4.9 e V的宽禁带氧化物半导体,因其带隙吸收截止波长恰好在深紫外光谱区域,成为研制日盲紫外光
学位
现代科技日新月异,航天航空发动机、核工业设备、涡轮内燃机等工业装备的设计运行指标不断提高。高离心力、气流冲击、高温和强震动等综合外界因素将同时作用于工作中的涡轮叶片,因而我们需要获取发动机关键部件的应力分布状态和应变信息以保障发动机长效可靠地正常运行。研制可靠高精度的应变测量传感器,发展高温应变测量技术从而实现实时监测高温环境部件表面应变信息意义重大。而真空镀膜制备的薄膜应变片在厚度控制、响应速度
学位
天线作为无线通信模块的重要窗口,对电子设备的影响极为重要,而天线基板材料的性质又是影响天线性能的重要因素。等磁介材料同时具有优异的磁性能和介电性能,一方面缓解了高介电常数带来的带宽过窄等问题,另一方面由于等效阻抗接近自由空间阻抗而可以实现理想匹配,相较高介电材料具有更大的优势,因此得到了广泛研究和应用。NiCuZn材料具有较好的磁介性能,可以用于制备等磁介材料,本文分别通过对Ni Cu Zn材料进
学位
近年来,太赫兹技术逐渐成为众多领域的研究热点。太赫兹波频段相比于微波,具有更大的带宽,因此在大容量通信系统中具有更大的应用潜力。此外,太赫兹波凭借波长短、光子能量低、具有特征指纹谱等特征,在人体安检、物质识别和高分辨率成像等领域也有广阔的应用前景。在太赫兹系统通信中,太赫兹波天线决定着系统的核心参数,如信道容量、传输距离以及效率等。目前,天线主要有抛物天线、介质透镜天线、相控阵天线等。由于太赫兹波
学位
Ga N和SiC作为未来的革命性宽禁带半导体材料备受关注,而化合物半导体与Si的异质集成可以突破Si物理性能的极限,利用成熟的Si半导体工艺的同时,保留了化合物半导体杰出的材料特性。而Si基化合物半导体集成的挑战主要在于材料之间的晶格支配和热失配降低了外延化合物半导体薄膜的晶体质量。通过生长缓冲层的方式可以避免材料属性不兼容的问题。在Si上制备的缓冲层材料中,SiC因为较Si的高晶格匹配度和低热失
学位
本文通过对湖州市安吉县社会矛盾纠纷调处化解中心的实地调研,质性地研究数字化赋能下社会工作者如何参与基层矛盾调解工作。笔者通过对浙江省湖州市负责数字化改革平台开发的技术人员以及安吉县社会矛盾纠纷调处化解中心办公人员、办事群众共计20位访谈对象开展访谈,梳理数字化赋能下社会矛盾纠纷调处化解的典型案例,系统分析了安吉县“基层社会矛盾多元化解系统”的基本框架和创新项目,重点论证了社会工作者参与安吉县数字化
学位
自2018年国家文化和旅游部正式成立,文旅融合理念和文旅运营思维上升为国家层面的战略思维,用以推动产业转型升级和满足人民对美好生活的需要。当前,我国乡村振兴正转向高质量发展阶段,逐步提升乡村产业发展质量与竞争力,而文旅融合便是有效路径之一。在此契机下,乡村地域通过挖掘和开发内在价值,活化与创新优秀传统文化,推动传统旅游转型升级,开发具有体验性和交互性的文旅产品,实现可持续发展目标。从学术层面来看,
学位
随着时代的发展,太赫兹技术逐渐进入人们的视野,并受到了社会各界的广泛关注和重视。由于太赫兹波拥有良好相干特性、强穿透性能、低辐射能量和宽频带特性等诸多优势,在无线通信、安检成像、国防安全等方面表现出了非常巨大的前景。并且,随着科技的发展,对质量轻、厚度薄、带宽大,吸收高、屏蔽强的太赫兹屏蔽材料的要求也在日益提高。然而目前大多数的太赫兹屏蔽材料都存在厚度较厚、质量较重、表面反射较强、吸收强度较弱、屏
学位
污水厂出水水质标准日趋严格,污水厂提标改造迫在眉睫。我国污水处理厂二级出水普遍C/N较低,生物脱氮工艺效果受限,因此生物脱氮工艺在应用时需补充碳源。而采用甲醇、乙醇等传统碳源易出现投加过量或不足、碳源利用率低等问题,导致出水水质不稳定。因此寻找缓释高效的新型固体碳源作为反硝化滤池填料及生物膜载体成为了反硝化脱氮研究中的新热点。本课题选用高分子聚合物作为缓释碳源,采用基于缓释碳源和颗粒活性炭为填料的
学位