射频磁控溅射法制备(100)择优取向Ba0.7Sr0.3TiO3薄膜

用射频磁控溅射法在快速热处理过的Pt／Ti/SiO2/Si（100）基体上制备了Ba0.7sr0.3TiO3薄膜。通过引入溅射因子α，在相同工艺条件（高温大功率溅射）下，对靶材成分进行调整，使薄膜成分无化学计量比偏离。薄膜成相较未调整前有显著改善，低角区的衍射杂峰消失。{100}方向有择优生长，同体材料及sol-gel法制备的BST薄膜有明显不同，研究认为是成分调整后，薄膜成分无偏离所致。     

非致冷红外焦平面阵列用铁电薄膜

在简要阐述红外成像发展现状基础上，系统介绍了铁电薄膜的性质、制备及在非致冷红外热成像系统应用中的一些热点问题。重点介绍当前有重大技术突破的介质测辐射热式焦平面探测器，比较了热释电模式、介电模式的优缺点及发展前景。由于介质测辐射热式信号获得方式较热释电式有较高的比探测率、响应率、成象精度和质量及较轻的体积和重量，可以预测在不断提高探测用铁电薄膜介电温度系数、损耗及大面积均匀性，不断改进其读出电路的基础上，将成为今后铁电非致冷红外热成像发展的主流。     

射频磁控溅射制备Ba0.7Sr0.3TiO3薄膜的表面结构调控

研究了Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备Ba0.7Sr0.3TiO3(BST7/3)薄膜时,基片加热温度和溅射功率对薄膜显微形貌和成相的影响。实验结果表明:常温下低功率溅射的BST7/3薄膜,表面形貌非常平整,但为非晶态物质的堆积;400℃高功率150 W溅射4 h的BST薄膜,其最大表面起伏约为40 nm;400℃低功率、长时间8 h溅射的BST薄膜,其表面起伏约为12 nm;说明在保证BST充分成相的前提下,可以通过控制溅射功率和时间调控BST薄膜的表面形貌,降低表面粗糙度,使之适于后续器件制备工艺。介电性能测量表明,400℃,75 W,8 h溅射获得的BST7/3薄膜体现出典型的位移型铁电体特征;1 kHz薄膜的损耗约为0.04。     

金属有机沉积法制备YBCO薄膜的研究进展

钇钡铜氧(YBCO)涂层导体因具有高临界转变温度(Tc)、高临界电流密度(Jc)和高不可逆场(Hirr)而成为最有应用前途的超导材料.但是,高昂的生产成本限制了YBCO带材的大规模应用.YBCO带材是在薄金属基带上通过外延生长的方法获得并具有良好结晶度和机械强度的超导涂层,而不是采用粉末套管法.金属有机沉积技术(MOD)是一种有效的超导层制备方法,与其他方法相比,它具有不需真空设备、可精确调节薄膜组分以及可实现批量生产等优点.因此,MOD在YBCO带材的生产中具有广阔的应用前景.传统MOD是以金属三氟乙酸盐(TFA)为原料,在热解过程中,TFA前驱体薄膜的热分解导致薄膜厚度急剧减小,薄膜内应力增加.为了避免薄膜龟裂,原始的热解时间需要10～20 h,漫长的热解时间不符合带材的低成本制备要求.因此,研究人员不断改进MOD工艺,在确保YBCO薄膜超导性能的同时大幅缩短了热处理时间.随着研究人员对MOD工艺的不断改善,MOD工艺经历了从传统三氟乙酸盐?金属有机沉积法(TFA?MOD)到低氟三氟乙酸盐?金属有机沉积法(LF?MOD),再到无氟?金属有机沉积法(FF?MOD)的发展变化.目前,通过调节FF?MOD结晶过程的温度和氧分压,YBCO薄膜的外延生长速率已经达到100 nm/s.此外,近年来通过缩小第二相纳米颗粒尺寸来提高YBCO薄膜磁通钉扎性能的研究取得了长足进展.研究人员通过两步加热工艺和制备纳米颗粒的胶体溶液,成功将第二相纳米颗粒的尺寸减小到10～15 nm,Jc(77 K,1 T)从0.1 MA/cm2增大到0.45 MA/cm2.本文按照金属有机沉积法制备YBCO薄膜的发展路径综述了TFA?MOD、LF?MOD和FF?MOD的研究进展,并在此基础上对近年来化学溶液法制备长带和提高YBCO薄膜磁通钉扎性能的主要研究进行了综述和展望.