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YBa2Cu3O7-x(YBCO)高温超导薄膜具有优异的超导性能,被认为是最有应用前景的高温超导材料之一。在其基础上发展的高温超导约瑟夫森隧道结(SIS结)在超导电子器件领域有着广泛的应用。 本文首先采用无氟溶胶-凝胶工艺制备单层YBCO超导薄膜,研究了影响YBCO薄膜超导性能的因素,并通过不断调整参数,得到了稳定的制膜工艺,为后续多层膜的制备奠定了基础。实验采用钇稳定氧化锆(YSZ)薄膜作为超导约瑟夫森隧道结的绝缘层。为了探讨YSZ的结晶温度,在非晶硅基板上尝试了不同的制膜温度,并确定了YSZ的结晶温度。进一步在铝酸镧(LAO)单晶基板上制备单层YSZ薄膜,通过XRD检测,得到了取向单一的YSZ薄膜。其次,为了研究YSZ与YBCO之间的相互影响,分别制备了YSZ/YBCO、YBCO/YSZ双层膜。XRD、超导性能测试结果表明,YSZ上的YBCO薄膜仍然具有超导性能,其转变温度Tc=84.09K。YBCO上面YSZ的热处理工艺参数对底层YBCO的超导性能有明显影响。实验确定YSZ的热处理温度和时间分别为650℃和20min时,其对底层YBCO的影响较小。接着在LAO基板上逐层制备了YBCO/YSZ/YBCO三层膜,所制备的三层膜界面清晰,其中YBCO的临界电流密度值Jc在55K和60K温度下,分别达到了1.1 MA/cm2和0.97MA/cm2。I-V曲线测试结果表明所制备的三层膜结构具有直流约瑟夫森效应,在50K和55K温度下,其临界电流Ic分别为10.25 mA和6.30 mA。最后,在LAO基片上制备YBCO/YSZ两层膜之后,结合感光溶胶-凝胶工艺,将第三层YBCO制备成了阵列形式得到了YBCO/YSZ/YBCO阵列结构。在不同温度下,测试了该阵列结构的I-V曲线,曲线中均出现了零电压超流平台并且其临界电流Ic随温度的升高而减小,表现出了约瑟夫森效应。55K温度下,随着外加磁场大小从0Oe增加到1300Oe,其临界电流Ic的值随之从6.30mA减小到4.48mA,呈现出随外加磁场大小增加而减小的趋势。