高温超导薄膜微细图形研究

钇钡铜氧（YBCO）薄膜被认为是最具有应用前景的高温超导薄膜之一，由于这种薄膜所含组份较多，结构复杂，当微细图形的线条尺寸进入亚微米级后，采用传统的湿法或干法刻蚀制备YBCO薄膜的微细图时，存在两方面的问题，一是常常会导致薄膜超导性能下降，二是难以获得表面规整，侧壁平滑的亚微米级或纳米级尺寸的微细线条或格点。本课题将采用一种新思路，将配位化学、溶胶－凝胶法、激光干涉法相结合，研究无氟或少氟的溶胶－凝胶法制备YBCO高温超导薄膜及其微细图形。首先分别合成钇、钡、铜的配位化合物，以这些配位化合物为出发原料调制溶胶，制备出具有紫外感光特性的YBCO系凝胶薄膜，再利用薄膜自身的感光性，结合光照、激光干涉、热处理等过程获得具有高温超导特性的亚微米级或纳米级YBCO薄膜微细图形。进一步用这种方法制备YBCO格点阵列、二维光子晶体等。这一研究工作对于发展高温超导电子学、提高超导器件的技术水平有重要意义。