Establishment of Preparation Conditions for High-Tc Superconducting Y-Ba-Cu-O Thin Film by Chemical Vapor Deposition

화학증착법에 의한 고온 초전도 Y-Ba-Cu-O 박막의 제조 조건 확립에 관한 연구

The superconducting thin films have shown a growing possibility for practical application in microelectronic fields in recent years. In this study, the high Tc superconducting Y-Ba-Cu-O thin films were prepared on various substrates by chemical vapor deposition method using organic metal chelates of $Y(thd)_3$, $Ba(thd)_2$, and $Cu(thd)_2$ as source materials. The deposition reactions were carried out on single crystalline MgO(100), YSZ(100), $SrTiO_3(100)$, and polycrystalline $SrTiO_3$ substrates. Deposition thickness of thin films was linearly increased with the increase of deposition time. It turned out that the Y-Ba-Cu-O thin films on MgO(100), YSZ(100), and $SrTiO_3(100)$ single crystal substrates showed superconductivities above liquid nitrogen temperature($T_{c,onset}=87{\sim}89K$, $T_{c,zero}=85{\sim}86K$), but the one on polycrystalline $SrTiO_3$ substrate did not.

단결정 기판위에 증착된 고온 초전도 박막은 microelectronic 장치의 실제적인 응용을 위한 가능성을 보여주고 있다. 고온 초전도 Y-Ba-Cu-O 박막을 원료물질로서 $Y(thd)_3$, $Ba(thd)_2$와 $Cu(thd)_2$의 유기금속 킬레이트를 사용하였고 단결정 MgO(100), YSZ(100), $SrTiO_3(100)$와 다결정 $SrTiO_3$기판에 화학증착법을 통해 제조하였다. 박막의 증착두께는 증착시간이 증가함에 따라 선형적으로 증가하였다. 단결정 MgO(100), YSZ(100), $SrTiO_3(100)$ 기판 위에 증착한 Y-Ba-Cu-O 박막은 액체질소 비등온도($T_{C,onset}=87{\sim}89K$, $T_{C,zero}=85{\sim}86K$) 이상에서 초전도성을 나타내었으나 다결정 $SrTiO_3$ 기판은 액체질소 비등온도 이상에서 제로저항을 갖지 않았다.