磁控溅射法制备YBCO原子层热电堆薄膜研究

【摘要】：YBCO外延地生长在倾斜的SrTiO3衬底上时,YBCO薄膜表面法向与YBCO的c轴成α角,若有激光光沿z轴方向入射YBCO表面时,z轴有激光感生热电电压产生。这种热电材料称为原子层热电材料。这种激光感生热电电压器件(LITV)具有响应快(纳秒到皮秒)、响应光谱宽(光谱范围从紫外到红外)、灵敏度高、非制冷探测、高稳定性、易集成、成本低廉的特点,有很广阔的应用前景。本文就YBCO的制备、薄膜的生长条件、不同条件对薄膜的影响,以及YBCO原子层热电堆进行了研究： 1、采用固相法制备YBCO,对不同的烧结温度进行了研究。分别对890℃、900℃、910℃、920℃、930℃温度下制备的YBCO经XRD分析发现,920℃温度下制备的YBCO杂相少,质量最好。 2、采用直流磁控溅射法制备了YBCO薄膜,研究了YBCO薄膜生长过程中不同条件对薄膜生长的影响,包括不同总气压、氧氩比、厚度和退火温度,通过XRD分析,当总气压为40Pa、氧氩比为1：2、厚度为1μm、退火温度为800℃时,是薄膜生长的最佳条件。 3、以总气压为40Pa、氧氩比为1：2、厚度为1μm、退火温度为800℃为实验条件,在倾斜角为20。的SrTiO3上生长了厚度为1μm的YBCO薄膜,制作成为激光感生热电电压器件,并设计了测量系统进行了测量,结果表明LITV与激光能量成线性关系。