高温超导GdBa2Cu3O7—δ薄膜双晶晶界结及光探测器

在晶界夹角为２４°的Ｚｒ（Ｙ）Ｏ２人工双晶基片上制备高温超导双晶Ｇｄ－Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ薄膜，用光刻技术在晶界上刻出１０×１０ｍ２的双晶晶界结，它与外电路一起构成光探测器。在８０Ｋ用Ｈｅ－Ｎｅ激光和５００Ｋ黑体作为辐射源测量了光探测器的响应特性。探测结果：噪声等效功率ＮＥＰ分别为６．７×１０－１４和３．８×１０１４ＷＨｚ－１／２，归一化探测率分别为１．４×１０１０和２．６×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１；响应度分别为１．８×１０７和３．２×１０７ＶＷ－１。     

微透镜阵列用于线列红外探测器的研究

采用离子束刻蚀制备了线列长方形拱面熔凝石英微透镜阵列，用准分子激光扫描消融法淀积了性能均匀而且稳定的ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高温超导薄膜，用湿法刻蚀制备了超导薄膜器件，用微透镜阵列与超导薄膜器件耦合构成组合式红外探测器。     

组合式熔凝石英微透镜阵列—线列YBa2Cu3O7—δ高温超导薄膜红？…

采用准分子激光扫描消融法淀积ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高温超导薄膜,利用常规光刻工艺制备线列高温超导薄膜器件,采用离子束刻蚀制备与高温超导薄膜器件匹配的熔凝石英微透镜阵列,测试了微透镜／高温超导薄膜器件所构成的混合结构在１￣５μｍ红外波段的几项重要的光响应特性。     

YBa_2Cu_3O_（7－δ）高温超导薄膜微桥结在微波辐照下的响应特性

采用偏轴宜流磁控溅射原位生长ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δａ高温超导薄膜，以Ｈ３ＰＯ４为腐蚀液，采用化学湿刻工艺制作ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高温超导薄膜微桥，微桥长１０μｍ，宽５μｍ，在８ｍｍ微波源的辐照下，除观察到整数常压台阶外，还观察到ｎ＝１／２，１／５，６／５，９／５等分数常压台阶，分数台阶的高度随微波功率的变化较整数台阶更敏感．     

YBa2Cu3O7—δ高温超导薄膜微桥结在微波辐照下的响应特性

采用偏轴直流磁控溅射原位生长ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高温超导薄膜，以Ｈ３ＰＯ４为腐蚀液，采用化学湿刻工艺制作ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高温超导薄膜微桥，微桥长１０μｍ，宽５μｍ，在８ｍｍ微波源的辐照下，除观察到整数常压台阶外，还观察到ｎ＝１／２，１／５，６／５，９／５等分数常压台阶，分数台阶的高度随微波功率的变化较整数台阶更敏感。     

2×8元列阵高温超导探测器研制

选用高Ｔｃ超导薄膜ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－８，引用半导体集成工艺，制出２×８元列阵红外探测器，其探测率Ｄ均达到１０＾８￣１０＾９ｃｍ·Ｈｚ＾１／２·Ｗ＾－１，工作温度为８９Ｋ。     

线列混合型石英微透镜/红外探测器阵列的研究

阐述了利用离子束刻蚀技术制作线列长方状拱面石英微透镜阵列的工艺方法，对所制微光学元件的光学性能进行了测试和讨论，所制成的石英微透镜阵列器件在线列ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高Ｔｃ超导薄膜红外探测器上得到了应用。实验结果表明，混合型的石英微透镜／红外探测器结构显著改善了线列ＹＢＣＯ高温超导薄膜红外探测器的光响应特性。     

高温超导薄膜红外探测器研究

文章对高温超导薄膜红外探测器进行了基本理论分析，给出了器件设计思想，并报导了用高ＴｃＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－ｘ薄膜制备的单元红外探测器，２×２阵列红外探测器的实验结果。在液氮温度下得到的最好结果是噪声等效功率ＮＥＰ（５００，１０，１）＝３．８×１０－１２ＷＨｚ－１／２，探测率Ｄ＊＝１．７×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１，响应度Ｒｖ＝３３１２ＶＷ－１。器件经过十多次的冷热循环，并在室温下保存一年以上。所得测量结果基本不变。     

YBa_2Cu_3O_（7─δ）超导光电探测器件的研究

本文针对超导光电探测器件中测辐射热和光致非平衡两种机理进行了理论分析，给出了器件响应率的计算方法，实验测量了ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ晶状膜和外延膜光电器件的探测特性，并将实验测量结果与所提出的理论模型进行了比较，制备出性能指标较高的ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高温超导薄膜光电探测器件。     

YBa2Cu3O7—δ超导光电探测器件的研究

本文针对超导光电探测器件中测辐射热和光致非平衡两种机理进行了理论分析，给出了器件响应率的计算方法。实验测量了ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ晶状膜和外延膜光电器件的探测特性，并将实验测量结果与所提出的理论模型进行了比较，制备出性能指标较高的ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高温超导薄膜光电探测器件。     

高TcGdBa2Cu3O7—δ薄膜双晶结光探测器

研制了具有约瑟夫逊效应的高ＴｃＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ薄膜双晶晶界结，按照光助隧道效应的原理我们用双晶结进行光探测，光源是波长为０．６３２８μｍ的Ｈｅ－Ｎｅ激光器，系统观测了高Ｔｃ ＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ双晶结的光响应特性，最好的结果为：噪声等效功率ＮＥＰ＝４．３×１０＾－１４ＷＨｚ＾－１／２，归一化探测率Ｄ＾８＝１．２×１０＾１０ｃｍＨｚ＾１／２Ｗ＾－１，响应率Ｒｖ＝３．５×１０＾７Ｖ／Ｗ，     

PrBa2Cu3O6.3和YBa2Cu3O6.3材料的红外声子谱的比较

报道了ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ６．３和ＰｒＢａ２Ｃｕ３Ｏ６．３多晶陶瓷ｃ抽取向薄膜中的红外光谱，在ＰｒＢａ２Ｃｕ３Ｏ６．３中以９个声子模，对应于５Ｅｕ＋４Ａ２ｕ振动。在ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ６．３材料中观察到１０个声子模，对应于６Ｅｕ＋４Ａ２ｕ振动，其中Ｐｒ的Ｅｕ和Ａ２ｕ模分别为位于１７０ｃｍ＾－１和１９８ｃｍ＾－１，Ｙ和Ｅｕ和Ａ２ｕ模分别位于１９１ｃｍ＾－１和２１７ｃｍ＾－１ＰｒＢａ２Ｃｕ３Ｏ６．３和ＹＢａ２     

YBCO／Y－ZrO＿2／（1120）蓝宝石多层膜超导材料的分析电镜研究

我们在具有Ｙ稳定的ＺｒＯ＿２（ＹＳＺ）层的蓝宝石上获得高质量的ＹＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７（ＹＢＣＯ）高温超导薄膜。在零磁场下，７７ｋ时，其临界电流密度达到１．６×１０￣６Ａ／ｃｍ￣２。本文确定了多层膜超导材料的取向关系。ＹＢＣＯ膜的（００１）面平行于ＹＳＺ过渡层的（１００）表面。ＹＳＺ层厚为２０ｎｍ。并且，由于Ｂａ自ＹＢＣＯ层的外扩散，ＹＳＺ层含有Ｂａ。尽管蓝宝石与ＹＳＺ层间的晶格铅配很大，由于ＹＳＺ层具有［１００］择优取向，仍能获得准单晶的ＹＢＣＯ薄膜。在ＹＢＣＯ薄膜中，观察到均匀分布的、微小尺寸的Ｙ＿２ＢａＣｕＯ＿５（２１１相）沉淀粒子，它们也有利于提高临界电流密度。     

高T_c超导4×4元面阵研制

选用高Ｔｃ超导薄膜ＹＢａ３Ｃｕ３Ｏ７－８，引用微加工技术，制出了４×４元面阵红外探测器，超导膜用湿法工艺光刻成折线结构，总线长约２０００μｍ，可提高敏感元工作电阻率。对于４×４元列阵，１６个敏感元公用电极的安排是关键。在设计中，１６个敏感元是同时读取信号，其探测率Ｄ在１．２×１０８～７．２×１０８ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１之间，工作温度为８８Ｋ。     

YBCO薄膜红外探测器研究的新进展

用ＹＢＣＯ／ＬａＡｌＯ＿３薄膜制成的１ｍｍ红外探测器，经技术保护之后，寿命已达３年。其Ｄ（５００，１０，１）＝３．７×１０￣９ｃｍＨｚ￣（１／２）Ｗ￣（－１），ＮＥＰ（５００，１０，１）＝２．４×１０￣（－１１）ＷＨｚ￣（－１／２）；超导微桥（５０μｍ×１０μｍ）红外探测器，其Ｄ（５００，１０，１）＝１×１０￣９ｃｍＨｚ￣（１／２）Ｗ￣（－１），ＮＥＰ（５００，１０，１）＝２．３×１０￣（－１２）ＷＨｚ￣（－１／２）。     

高温超导GdBa2Cu3O7—δ薄膜测辐射热型红外探测器研究

用高ＴｃＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ薄膜设计并研制了单元及２×２阵列型红外探测器。其中２×２阵列型器件的四个单元探测器的Ｔｃ值及Ｒ－Ｔ特性相差≤３％。使用５００Ｋ黑体及Ｈｅ－Ｎｅ激光作为辐照源。单元及阵列器件最好的结果为噪声等效功率ＮＥＰ（５００，１０，１）分别为３．６×１０－１２和４．１×１０－１２Ｗ／Ｈｚ１／２，归一化探测率分别为１．６×１０１０和１．２×１０１０ｃｍＨｚ１／２／Ｗ；响应率分别为８．２×１０４和７．２×１０４Ｖ／Ｗ。     

用光学光谱分析仪测量准分子激光等离子体的空间角分布

本文用光学光谱分析仪（ＯＳＡ，ＷＰ－４）首次测量了ＸｅＣｌ准分子激光在ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－ｘ超导靶面激励等离子体发射谱的轴向、径向分布。综合空间分辩率＜３００μｍ。结果表明在入射激光功率密度为２．２４×１０８Ｗ／ｃｍ２，背景氧压为２×１０－１Ｔｏｒｒ时，等离子体激发态粒子具有ＣＯＳ（ｎ）θ的空间角分布。其中，ｎ的值为２．９到４．８之间。     

小型化高温超导微带天线研究

利用“阶梯阻抗”变换设计了一种小型化微带天线，采用在ＬａＡｌＯ３基片上外延生长的ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ（ＹＢＣＯ）薄膜制作成功小型化高温超导微带天线，其效率是相同结构金天线的９．１９倍。     

不锈钢基底高电流密度YBCO超导线材

室温下应用Ａｒ＋ 离子源辅助准分子脉冲激光沉积（００２）取向的ＹＳＺ（Ｙｔｔｒｉａ－ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｚｉｒｃｏ－ｎｉａ）过渡层薄膜于不锈钢基底上;基底加温至７５０℃,用准分子脉冲激光沉积高电流密度ＹＢＣＯ（ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－ ｘ） 高温超导线材。实验结果表明：ＹＢＣＯ 超导线材临界温度Ｔｃ ≥９０ Ｋ （Ｒ＝０）,临界电流密度Ｊｃ ≥１×１０６ Ａ／ｃｍ ２（７７ Ｋ,０ Ｔ）。     

分子束外延HgCdTe／GaAs的生长和光伏探测器的研制

文中报导了用分子束外廷工艺在ＧａＡｓ（２１１）Ｂ衬底上生长了较高质量的中、长波ＨｇＣｄＴｅ薄膜材料。生长后的材料通过退火进行转型和调节电性参数。选择的组分分别为ｘ＝０．３３０和０．２２６的两种材料，７７Ｋ时载流子浓度和迁移率分别为ｐ＝６．７×１０１５ｃｍ－３、ｕｐ＝２６０ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１和４．４５×１０１５ｃｍ－３、４１０ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１。研制了平面型中、长波线列光伏探测器，其典型的探测器Ｄ分别为５．０×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１和２．６８×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１（１８０°视场下），其中６４元线列中波探测器与ＣＭＯＳ电路芯片在杜瓦瓶中耦含后读出并实现了红外成像演示。