CVD법에 의한 Si(111) 기판에 YBaCuO계 초전도 박막의 제조

Preparation of YBaCuO System Superconducting Thin Films on Si(111) substrates by Chemical Vapor Deposition

화학증착법을 통하여 $650^{\circ}C$의 증착온도와 0.0126Torr의 산소분압인 증착조건에서 원료물질로 $\beta$-diketonates 킬레이트 화합물을 사용하여 Si(111) 및 $SrTiO_3(100)$ 기판에 $YBa_2Cu_3O_y$ 고온 초전도 박막을 제조하였다. $SrTiO_3(100)$기판에서 제조된 박막의 $T_{c,onset}$과 $T_{c.0}$는 각각 91K와 87K로 나타났다. 또한, Si(111)기판에서 제조된 박막의 $T_{c,onset}$은 91K였지만 $T_{c.0}$는 액체질소 비등점(77.3K)에서는 보이지 않았다. $SrTiO_3(100)$에 증착된 초전도 박막은 치밀하고 2차원적으로 배열된 미세구조를 갖고 있는 반면, Si(111)에 증착된 초전도 박막은 상대적으로 기공이 많으며 무질서한 미세구조를 형성하였다.

Superconducting $YBa_2Cu_3O_y$ thin films were prepared at the deposition temperature of $650^{\circ}C$ under oxygen partial pressure of 0.0126 Torr on Si(111) and SrTiO3(100) substrates by chemical vapor deposition technique using $\beta$-diketonates of Y, Ba and Cu as source materials. The thin film fabricated on $SrTiO_3(100)$ had a $T_{c,onset}$ of 91K and $T_{c.0}$ of 87K. The thin film prepared on Si(111) had a $T_{c,onset}$ of 91K but didn't have a $T_{c.0}$ at liquid nitrogen boiling point(77.3K). Dense and two-dimensionally well alligned microstructure was developed for the film deposited on $SrTiO_3(100)$ substrate whereas a relatively porous and randomly distributed microstructure was developed for the film prepared on Si(111) substrate.