Surface morphology of YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7}$ thin films prepared by the PLD method

PLD법으로 제작한 YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7}$ 반막의 표면상태 변화

We have observed the morphology of YBCO thin films grown on the SrTiO$_3$(100) substrates by the Pulsed Laser Deposition method. AFM and SEM images show that the YBCO grains grow spirally from their own seeds whereas outgrowths are considered to remain unchained as the film thickness increases. The images of various stages of film growth suggest that the outgrowths of 1000${\sim}$2000 ${AA}$ size are mainly formed at the very early stage of film growth. The results of XRD measurement clearly show that even a film of about 10 ${AA}$ thickness already forms orthorhombic YBCO structure although common superconducting resistivity behavior is known to be observed for the films with thickness above 100 ${AA}$.

본 연구에서는 STO(100) 기판 위에 PLD법으로 YBCO 박막을 제작할 때, YBCO 상과 outgrowth의 형성과정과 구조 등을 관찰하였다. 증착의 각 과정별로 박막의 표면 및 단면을 AFM과 SEM으로 관찰한 결과, YBCO 상은 작은 씨앗에서부터 계속 성장해 가며, YBCO 상은 구조를 약 한층 정도 형성하는 불과 10 ${AA}$ 정도만 증착되어도 YBCO의 XRD 피크를 보인다. 반면에 생성되며, YBCO처럼 작은 씨앗에서 서서히 성장해 가는 것은 아니라고 생각된다.