CS272602B1 - Method of gdba2cu3o7 superconductive layer preparation on silicon pad - Google Patents

Description

(57) Riešenie spadá do oblasti supravodivej elektroniky a optoelektroniky. Vysokoteplotně supravodivá vrstva GdBagCuýlp naprášená na Si podložke sa připravuje tak, že sa východzí materiál GdBagCu^Oy naprašuje minimálně 80 minút na vyhrievanú Si podložku o teplote od 650 °C do 820 °C umiestnenú v atmosféře Og a Afc, přitom parciálny tlak Og je 30 Pa a parciálny tlak Ar je 60 Pa. Získaná naprášená vrstva sa následné vyžíha v kyslíku o tlaku 10 5 Pa pri teplote 400 °C v trvaní minimálně 10 minút, čím sa vytvoří na Si podložke supravodivá vrstva GdBa2Cu.}0y s kritickou teplotou vyššou než 80 K. cs 272602 Bl CS 272602 Bl

Vynález sa týká sposobu přípravy vrstvy GdBagCu^OY na Si podložke.

Doteraz vo svete připravené tenké vrstvy vysokoteplotnýoh supravodičov na báze Y-Ba-Cu-0 nanesené na podložky SrTiO^, ZrO, AlgO^ a MgO použitím naparovania, naprašovania a pulznébo laserového naparovania vykazujú supravodivý stav podía typu použitej podložky, napr. kritická teplota pře podložku SrTiO^ je 86 K, pre podložku AlgO^ je 84 K, pře ZrO je 82 K a pre MgO je 78 K. Vytvorenie supravodivého stavu v týchto vrstvách vyžaduje žíhanie v kyslíkovéj atmosféře pri teplote přibližné 900 °C, čo vedie k negativnému vplyvu na supravodivé vlastnosti v dSsledku reakcie supravodivej vrstvy s podložkou. Doteraz najlepšie výsledky pre materiál Y-Ba-Cu-0 boli získané na monokryštaliokej'podložke SrTíO^. Tento substrát nie je však vhodný pre širšie mikroelektronické a optoelektronické aplikácie. Vysoko aktuálně je použitie žremíkových podložiek, ktoré sú základným materiálom pře mikroelektroniku. Doposiaí sa vo svete nepodařilo pripraviť vysokoteplotně supravodivé vrstvy na báze Y-Ba-Cu-0 priamo na kremxkovú podložku. Preto sa skúmajú rózne technologické postupy, ktoré používajú úalšiu medzivrstvu oddelujúcu kremíkovú podložku od vrstvy Y-Ba-Cu-0, napr. Zr02, SrTiOp MgO, AI, A1N, Si^N^, GaK, atú., napr. viS. G. Poullain et al, Mod. Phys. Lett. B2 (1968) 523, A. Mogro-Campero et al, Appl. Phys. Lett. 52 (1988) 584, A, Mogro-Campero, L. G. Turner, Appl. Phys. Lett 52 (1988) 1185.

Uvedené nevýhody rieši spósob přípravy supravodivej vrstvy GdBagCu^Oy na Si podložke podía vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že sa materiál GdBagCu^Oy naprašuje pomocou magnetronu na Si podložku udržiavanú pri teplote od 650 °C do 820 °C v atmosféře 02 a Ar pri parciálnom tlaku 02 rovnorn 30 Pa a paroiálnom tlaku Ar rovnom 50 Pa a následné sa žíhá minimálně degať minút pri teplote. 400 °C v atmosféře 09 o tlaku 10 Pa.

Pomocou vynálezu sa dosiahne výhodnejšie využitie bežne dostupných a cenove nenáročných Si podložiek v porovnaní s drahšími a ťažko dostupnými monokryštalickými podložkami SrTiO-j, ZrO, AlgO^ a MgO, ktoré majú taktiež vyššiu hodnotu dielektrickej konštanty, čo je nepriaznivé z hladiska mikroelektrických obvodov. Vyšší účinok, ktorý sa vynálezom docieli, spočívá taktiež vo vynechaní jedného technologického kroku, ktorý bol doposial’ nevyhnutný pre vytvorenie vhodnej medzivrstvy medzi podložkou a samotnou supravodivou vrstvou. V konkrétnej realizácii sposobu je použitý naprašovací terč GdBagCu^O? o priemere 4 cm a hrúbke od 5 do 6 mm, ktorý je vzdialený od Si podložky v rozmedzí od 4 cm do 6 cm. Podložka Si je umiestnená na vyhrievacej oceíovej podložke, ktorá je pri naprašovaní udržiavaná na teplote ód 650 °C do 820 °C po dobu minimálně 80 minút, čím sa vytvoří vrstva o hrúbke viac než 0,7 ^um. Po naprášení vrstvy sa zníži teplota vyhrievacej oceíovej podložky na 400 °C, pri ktorej sa vrstva žíhá v atmosféře 02 pri tlaku 105 Pa minimálně 10 minút.

Claims (1)

1. PREDMET VYEÁLEZU Sposob přípravy supravodivej vrstvy GdBa^u-jO? na Si podložke bez použitia medzivrstvy vyznačujúci sa tým, že sa materiál GdBš2CujOy naprašuje pomocou magnetronu na Si podložku udržiavanú pri .teplote r od 650 °C do '820 °C v atmosféře 02 a Ar pri parciálnom tlaku 02 rovnom 30 Pa a parciálnom tlaku Ar rovnom 60 Pa a následné sa žíhá najmenej desatf minút při teplote 400 °C v atmosféře 02 v tlaku 105 Pa.