Способ получения высокотемпературных сверхпроводящих пленок Советский патент 1992 года по МПК C30B23/02 C30B29/22 

Изобретение относится к получению высокотемпературных сверхпроводящих пленочных материалов на основе металло- оксидов и может быть использовано при разработках новых устройств микроэлектроники и полупроводниковой электроники.

Целью изобретения является улучшение качества пленок, сокращение времени процесса и его упрощение.

На фиг. 1 приведена схема установки, при помощи которой реализуется предложенный способ: на фиг. 2 - график зависимости удельного сопротивления УВагСиОт-х пленки от темп(ературы. измеренная 4-зондовым методом.

В таблице приведены сравнительные данные параметров получения и некоторых

свойств УВа2Сиз07-х пленок по предлагаемому способу, способу-прототипу и аналогу.

Предложенный способ реализуется в устройстве, включающем вакуумную камеру 1, электронную пушку 2, вольфрамовый испаритель 3, дозатор 4 подачи порошка, подложку 5.

П р и м е р. В вакуумной камере 1, otкaчeннoй до давления 10 мм рт.ст., находится электронная пушка 2 с параметрами; ускоряющее напряжение 3 кВ, ток электронов 20 А. Вольфрамовый испаритель 3 в виде диска диаметром 5 мм и толщиной 2 мм нагревают до температуры 2000 К. Включают подачу порошка с помощью дозатора 4. Тонкодисперсный порошок 6 высокотемпературной сверхпроводящей керамики УВа2Сиз07-х размером частиц 1-5 мкм подают со скоростью 50 мкг/мин на испаритель 3 вдоль поверхности на расстоянии 1-2 мм перпендикулярно потоку 7 испаряемого вещества. Поток бесконтактно испаренного порошка в течение 4 мин осаждают на подложку 5, выполненную в виде диска диаметром 15 мм из мо 0кристалла ЗгТЮз. расположенную на расстоянии 3 см от испарителя и нагретую до 300°С. Охлаждение до комнатной температуры подложки с пленкой проводят естественным путем.

В результате без дополнительного отжига получают высокотемпературную сверхпроводящую пленку УВааСизОт- х диаметром 15 мм и толщиной 0,8 мкм. Поверхность пленки является зеркально гладкой и не содержит включений других фаз.

Удельная электропроводность пленок составляла 10 m Ом х см.

Температура сверхпроводящего перехода 80 К, а удельное сопротивление пленки соответствует кривой, приведенной на фиг. 2..

Если сложность процесса получения сверхпроводящих пленок характеризовать количеством этапов и длительностью вреени, то предлагаемый способ обеспечиват получение пленок за один зтап и примерно в 200 раз быстрее, чем известные пособы.

При зтом качество пленок, оцениваемое

по фазовому составу и состоянию поверхности, значительно превосходит параметры пленок, получаемых известными способами.

Другие примеры реализации способа и значения параметров пленок приведены в таблице. Как следует из таблицы, выход за границы значения заявляемых параметров не обеспечивает достижения поставленной

цели (примеры 4-7) и по сравнению с прототипом предлагаемый способ обеспечивает упрощение процесса за счет отсутствия высокотемпературного отжига и сокращения времени процесса в 200 раз. при этом качество пленки улучшается.

Следует отметить, что предложенный способ может быть использован для получения пленок широкого класса материалов как элементарных, так и сложных соединений, в

том числе агрессивных.

Изобретение относится к получению высокотемпературных сверхпроводниковых пленочных материалов на основе металло- ксидов и может быть использовано при разY-Ba-Cu-0 Super Films prepareted by 1988, работке новых устройств микроэлектроники и полупроводниковой электроники. Обеспечивает улучшение качества пленок, сокращение времени процесса и его упрощение. Способ включает подачу порошка исходного материала с размером частиц 1-5 мкм в зону нагрева и испарения плоским испарителем, нагреваемым с помощью электронной пушки до 1900-2100 К. скорость подачи 5-60 мкг/мин. Обеспечивается бесконтактное испарение, осаждение ве,дут на параллельной испарителю подложке. Получены пленки УВа2Сиз07-х на подложке ЗгТЮз, имеющие температуру сверхпроводящего перехода 80 К. Отжиг не требуется, время процесса сокращено в 200 раз, 2 ил. 1 табл.

Формула изобретения Способ получения высокотемпературных сверхпроводящих пленок, включающий подачу порошка исходного материала в зону нагрева и испарения плоским испарителем и осаждение паров на подложке, расположенной напротив испарителя в ва- куумированной камере,отличающийся тем, что, с целью улучшения качества пленок,

сокращения.времени процесса и его упрощения, в качестве исходного используют порошок с размером частиц 1-5 мкм. подают его со скоростью В-60 мкг/мин параллельно плоскости испарителя, нагреваемого с помощью электронной пушки до 1900-2100 К, обеспечивая бесконтактное испарение, а осаждение ведут на параллельной испарителю подложке.

(LI

I .r

откачка

Ом-см

Фиг. 1