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由于YBa2Cu3O7-δ(YBCO)高温超导薄膜具有优异的电学性能,因此受到了科学与工业界广泛重视。而大面积双面薄膜的制备在满足批量生产及多器件集成的同时,能够进一步提高微波无源器件的性能。蓝宝石基片具有介电损耗低,微波性能优异,机械强度大,热导率高,价格便宜等优点,是优良的微波材料,但与YBCO 不匹配,故不能在其上直接得到性能优越的YBCO 薄膜。本论文基于溅射生长薄膜的基本理论,围绕3 英寸蓝宝石上CeO2缓冲层的制备工艺以及YBCO 超导薄膜的生长问题作系统的研究。实验采用在蓝宝石和YBCO 之间插入一层缓冲层来阻止两者之间的相互扩散,拉近二者间大的晶格和热膨胀系数差异。本文倚此思路,进行了如下的研究工作: 1.采用自制的3 英寸四靶溅射设备,研究CeO2 薄膜生长工艺参数(例如基片温度,沉积速率,溅射气氛,以及薄膜膜厚)对薄膜性质的影响。通过对所制备CeO2 薄膜微观结构、表面形貌分析,得到生长CeO2 薄膜所需要的最优工艺参数为:基片温度为700~750℃,溅射功率为100~150(×2)W,溅射气氛为14Pa,氧氩比为1:2,CeO2薄膜厚度为10~40nm。2.结合基片调速双轴旋转,在2-3 英寸CeO2/Al2O3 上成功制备了性能优越的YBCO 薄膜。制得的YBCO 薄膜为完全c 轴取向,面内取向性良好,薄膜膜厚起伏在±5%以内。YBCO 薄膜电性能测试结果如下:Tc 大约为89K,ΔTc<1K,Jc(77K,0T)>1×106A/cm,,Rs(10GHz,77K)两面分别为0.53mΩ和0.56mΩ,能较好满足微波器件研制的要求。3.初步探讨了薄膜结构对薄膜电学性能的影响。结果表明:Rs 和YBCO 薄膜面内取向性关系非常紧密;而面外取向性对Jc 起着决定性的作用。