一、一种制备大面积扩散Nb_3Sn超导薄膜透射电子显微(TEM)样品的新方法（论文文献综述）
代秀红[1]（2017）在《磁控与脉冲激光共溅射方法制备YBa2Cu3O7-δ超导复合薄膜的研究》文中研究说明高温超导材料在磁场下的传输性质与其内部缺陷有关。通过异相非超导材料的掺杂可在超导体中引入人工钉扎中心,有效改善超导材料的电流输运性能。本论文应用磁控与脉冲激光共溅射方法在（001）SrTiO3（STO）基片上制备了BaZrO3:YBa2Cu3O7-δ（BZO:YBCO）、MgO:YBa2Cu3O7-δ（MgO:YBCO）、BiFeO3:YBa2Cu3O7-δ（BFO:YBCO）超导复合薄膜,研究了复合薄膜的结构和性能。应用磁控与脉冲激光共溅射法制备超导复合薄膜时需要引入Ar气作为磁控溅射的沉积气体。采用脉冲激光沉积法,在（001）STO基片上氧氩混合气氛中制备了超导转变温度为90 K的外延YBCO超导薄膜。研究发现,氩气引入可有效降低薄膜表面颗粒密度。采用磁控与脉冲激光共溅射方法在（001）STO基片上制备了不同体积分数BZO:YBCO、MgO:YBCO外延复合薄膜。研究发现BZO、MgO的少量掺杂不会改变YBCO薄膜的零电阻转变温度Tc0。不同测试温度下临界电流密度Jc和钉扎力密度Fp与磁场依赖关系表明,BZO、MgO掺杂有效引入了钉扎中心,提高了YBCO薄膜的临界电流密度。对于BZO:YBCO复合薄膜,在40 K和65 K下,低掺杂条件样品中,起主要作用的钉扎机制是满足p0.5,q2的正常芯面钉扎,而对高掺杂条件样品是满足p1,q2的正常芯点钉扎机制。在77 K测试温度下,起主要作用的是正常芯面钉扎机制。TEM测试结果表明YBCO薄膜的外延质量良好,满足YBCO[00l]//STO[00l]外延关系。纯YBCO薄膜中起到面钉扎作用的缺陷主要是堆垛层错;而BZO:YBCO复合薄膜中起到点钉扎作用的缺陷是随机分布的BZO纳米颗粒。而对于MgO:YBCO复合薄膜,起主要作用的是满足p0.5,q2的正常芯面钉扎机制。针对异相非超导材料较大掺杂量时YBCO复合薄膜Tc降低的特点,采用磁控与脉冲激光共溅射法在氧氩比1:3混合气氛中,（001）STO基片上成功构架了（BFO:YBCO/YBCO）N叠层结构的复合薄膜,为改善高掺杂复合薄膜Tc和Jc提供了新方法。利用脉冲激光沉积法在（00l）STO单晶基片上成功制备了BaFe1.8Co0.2As2超导薄膜。在最佳沉积温度670℃下制备了零电阻转变温度Tc0达到16 K的BaFe1.8Co0.2As2外延薄膜。室温下的磁滞回线（H//c）表明BaFe1.8Co0.2As2靶材呈现反铁磁行为;而不同温度下制备BaFe1.8Co0.2As2薄膜表现为铁磁行为,且随沉积温度增加,饱和磁化强度Ms单调从7.88 emu/cm3增加到240.5 emu/cm3,矫顽场Hs呈现先增加后减小的趋势,归因于Fe颗粒尺寸、形状及应力影响。XPS分析得到靶材中Fe元素基本以+2价存在,而670℃制备的薄膜中0价和+2价铁含量几乎相同,表明铁磁和超导共存。
何林安[2]（2020）在《外延氧化锡和锡酸锌单晶薄膜的制备及性能调控》文中进行了进一步梳理第三代半导体材料具有禁带宽度大、热导率高和击穿场强大等特性,非常适合高温、高频和高功率的应用环境,在军事雷达、5G通讯、高铁和电力汽车等军用和民用技术领域成为当今大国战略竞争的焦点之一。宽禁带氧化物半导体由于具有优异的光电性能,并且无毒无害、资源储备丰富,继SiC和GaN之后,成为第三代半导体的研究热点,被认为在高压电力器件和紫外光电器件等领域有广阔的应用前景。单晶半导体材料具有晶格结构完整、缺陷少、迁移率高及光学性能优良等特点,在半导体光电器件的制造中具有明显的优越性。而通过掺杂对单晶材料电学性质进行调控是提高器件性能的有效方法。金红石相SnO2作为一种典型的宽禁带氧化物半导体,禁带宽度为3.6 eV,在近紫外和可见光区域具有良好的透明性,在太阳能电池、锂离子电池和气体探测器等应用中获得了广泛的关注和研究。因为目前尚没有SnO2体单晶材料,所以异质外延制备SnO2单晶薄膜是非常必要的。常用的磁控溅射和溶胶凝胶等方法制备的薄膜一般为多晶结构,即使采用外延方法,受衬底与SnO2晶格结构不同和晶格匹配度的限制,所制备的SnO2薄膜容易出现畴结构,影响薄膜的结晶质量。锑（Sb）和氟（F）元素常用于SnO2薄膜的掺杂,可对其电学性质进行有效的调控,但是由于与Sn02主体元素的离子半径差距较大,所以掺杂后会使单晶薄膜的结晶质量明显下降。因此,系统研究制备无畴SnO2单晶薄膜并选用对SnO2的结晶质量影响较小的掺杂元素调控薄膜的电学性质是当前SnO2研究中十分必要的一环。反尖晶石相Zn2SnO4是一种三元的宽禁带氧化物半导体,具有优良的光电性能,在染料敏化太阳能电池、光催化、气湿敏传感器和阻变存储器等领域具有应用潜力。采用溶液、喷雾热解和溅射等传统方法制备的Zn2SnO4薄膜多为混相、多晶和纳米结构,结晶质量较差,材料中存在着大量的缺陷。目前尚无Zn2SnO4单晶材料,而且国内外鲜有Zn2SnO4单晶薄膜的报道,制约了Zn2SnO4材料在半导体光电器件领域的研究和应用。因此,制备出高结晶质量的Zn2SnO4单晶薄膜,研究其在半导体器件方面的应用将有利于拓展Zn2SnO4材料的应用领域。本论文主要分为三部分:第一部分,采用MOCVD工艺,选用了 MgF2单晶基片,成功制备出了异质外延的无畴SnO2单晶薄膜,研究了薄膜的结构、光学和电学性质;第二部分,在第一部分研究基础上,采用MOCVD工艺,分别制备了 Nb和Ta掺杂的SnO2外延薄膜,研究了掺杂浓度对SnO2结构的影响和对薄膜电学性质的调控规律;第三部分,采用PLD和后退火工艺,选用MgO单晶基片,成功制备出了异质外延的Zn2SnO4单晶薄膜,研究了所得样品的外延关系、微观结构和光学性质,在此研究基础上,制备了 Ta掺杂的Zn2SnO4薄膜,研究了掺杂浓度对薄膜的结构、形貌和光学性质的影响,并制备了基于该薄膜的紫外光探测器,对器件性能进行了研究。本论文主要研究内容:1.采用MOCVD工艺,选用MgF2（001）和MgF2（110）衬底制备了SnO2外延单晶薄膜。（1）在MgF2（001）衬底上采用不同衬底温度（540～660℃）沉积了SnO2薄膜。所制备薄膜的化学组分接近SnnO2理想化学配比,且均为沿[110]取向生长的金红石相SnO2。其中,620℃制备的SnO2薄膜具有最佳的结晶质量,为外延单晶薄膜,与衬底的面外生长关系为SnO2（110）//MgF2（001）,薄膜具有二重畴结构,存在SnO2[001]//MgF2[110]和SnO2[001]//MgF2[110]两种等几率的面内外延关系。620℃制备的SnO2薄膜具有最高的载流子霍尔迁移率10.4 cm2·V-1·s-1,相应的电阻率为0.75 Ω·cm,载流子浓度为8.1 ×1017 cm-3。不同衬底温度下所制备的SnO2薄膜在可见光范围内的平均透过率均超过了 86%,光学带隙范围在3.93～4.05 eV。（2）在MgF2（110）衬底上不同衬底温度（580～700℃）下制备了SnO2薄膜。XRD测试结果表明所制备的薄膜为金红石结构,均沿SnO2[1 10]单一取向生长。其中,衬底温度为660℃时,SnO2薄膜结晶质量最好,为单晶外延薄膜,与衬底的面外和面内外延关系分别为SnO2（110）//MgF2（110）和SnO2[001]//MgF2[001]。XPS测试结果表明660℃制备的薄膜元素组分符合SnO2的化学配比。660℃制备的SnO2薄膜的载流子霍尔迁移率最高,为21.0 cm2·V-1·s-1,相应的电阻率为0.76Ω·cnm,载流子浓度为3.9×1017 cm-3,该薄膜在可见光区的平均透过率超过93%,光学带隙为3.89 eV。2.釆用MOCVD工艺,在MgF2（110）衬底上分别制备了 Nb和Ta掺杂的SnnO2外延薄膜,在a-Al2O3（012）衬底上制备了 Ta掺杂的SnO2外延薄膜。（1）在MgF2（1 10）衬底上制备了不同Nb掺杂浓度（0～8.4 at.%）的SnO2薄膜。所制备的薄膜均为金红石相SnO2,且沿[110]单一取向生长,与衬底的面外和面内外延关系分别为 SnO2（110）//MgF2（110）和SnO2[001]//MgF2[001]。XPS 测试结果表明Nb元素在SnO2薄膜中主要以五价态形式存在。当Nb掺杂浓度从0增加到8.4 at.%时,薄膜载流子浓度单调增加,范围为3.9×1017～3.3×1019 cm-3,载流子霍尔迁移率则呈现先增大而后减小的变化规律,薄膜的电阻率先快速减小而后略有增大,调控范围超过两个数量级。4.3 at.%Nb掺杂的SnO2薄膜具有最低电阻率2.9× 1 0-3 Ω·cm和最高霍尔迁移率84.0 cm2·V-1·s-1,薄膜的光学带隙为4.04 eV。不同Nb掺杂浓度的SnO2薄膜在可见光区的平均透过率均超过80%。（2）在MgF2（110）衬底上制备了不同Ta掺杂浓度（0～8.0 at.%）的Sn02薄膜。化学组分测试结果表明Ta掺杂后主要以五价形式存在于SnO2薄膜中,所制备薄膜的实际Ta掺杂比例和实验设定值基本吻合。XRD和截面TEM结果分析表明,所制备的Ta掺杂SnO2薄膜为外延薄膜,薄膜与衬底的面外和面内外延关系分别为 SnO2（110）//MgF2（110）和SnO2[001]//MgF2[001]。随着 Ta 掺杂浓度从 0 增加至8.0 at.%,薄膜载流子浓度从3.9×101-7 cm-3单调增加至3.9×1020 cm-3,而后基本保持不变;载流子霍尔迁移率先增大后减小,5.0 at.%Ta掺杂SnO2薄膜具有最高迁移率74.2 cm2·V-1·s-1;薄膜电阻率先减小后略有增大,6.0 at.%Ta掺杂浓度时最低,约为2.5×10-4Ω·cm,比未掺杂的SnO2薄膜低三个数量级以上。所制备的薄膜在可见光区的平均透过率均超过87%,光学带隙范围为3.89～4.32 eV。薄膜的PL谱显示了覆盖从蓝光至黄光波长范围的缺陷发光带。（3）在a-Al2O3（012）衬底上制备了不同Ta掺杂浓度（0～8.0 at.%）的SnO2薄膜。所制备的薄膜均为沿[101]单一取向生长的金红石结构SnO2外延薄膜,薄膜与衬底的面外和面内外延关系分别为SnO2（101）//Al2O3（012）和SnO2[010]//Al2O3[1210]。薄膜电阻率随着Ta掺杂浓度增加先减小后略微增大,Ta掺杂浓度为6.0 at.%时,薄膜的电阻率具有最小值4.0×1 0-4Ω·cm,相比未掺杂的SnO2薄膜降低了超过三个数量级;薄膜的霍尔迁移率在4.0at.%Ta掺杂浓度时具有最大值58.1 cm2·V-1·s-1。所制备的薄膜在可见光区的平均透过率均超过88%,光学带隙范围为3.96～4.30 eV。3.采用PLD和后退火工艺,在MgO（110）和MgO（100）衬底上制备出反尖晶石相Zn2SnO4薄膜,其中在MgO（100）衬底上成功制备出了异质外延的Zn2SnO4单晶薄膜。在此基础上,制备了 MgO（100）衬底Ta掺杂的Zn2SnO4薄膜和基于该薄膜的紫外光探测器,研究了薄膜性质和器件的相关性能。（1）在MgO（110）衬底上制备了 Zn2SnO4薄膜,并在空气环境中进行了不同温度（700～900℃）退火处理。未退火的Zn2SnO4薄膜为非晶结构,经700和800℃退火的薄膜为存在多个生长取向的多晶Zn2SnO4薄膜,经900℃退火的薄膜为沿[110]单一取向生长的立方相反尖晶石Zn2SnO4多晶薄膜。未退火及经700、800和900℃退火的薄膜的光学带隙分别为3.32、3.80、3.98和4.09 eV,所有薄膜在可见光区的平均透过率均在93%以上。（2）在MgO（100）衬底上沉积了Zn2SnO4薄膜,并在空气环境中不同温度（700～900℃）下进行了退火。未退火和经700℃退火的Zn2SnO4薄膜为非晶结构,800和900℃退火的薄膜为沿[100]单一取向生长的立方相反尖晶石结构Zn2SnO4单晶薄膜。其中,800℃退火的Zn2SnO4薄膜结晶质量更好,薄膜与衬底的面外和面内外延关系分别为Zn2SnO4（100）//MgO（100）和Zn2SnO4[001]//MgO[001]。薄膜表面均方根粗糙度随退火温度升高而增大,变化范围为0.70～1.49 nm。薄膜的Zn和Sn的原子比接近Zn2SnO4的化学配比。未退火及经700、800和900℃退火的样品在可见光区的平均透过率分别为81.8%、81.9%、82.8%和82.5%,光学带隙分别为3.29、3.48、3.97和4.11eV。800℃退火后所获得的单晶Zn2SnO4薄膜在600 nm波长处的折射率约为1.80。（3）在MgO（100）衬底上制备了不同Ta掺杂浓度（0～5.0 at.%）的Znm2SnO4薄膜,在空气环境中800℃下进行了退火,并制备了基于该薄膜的MSM型紫外探测器。Ta掺杂后Zn2SnO4薄膜保持原有的[100]单一取向生长,结晶质量随着掺杂浓度的增加而逐渐下降。Ta掺杂降低了Zn2SnO4薄膜表面粗糙度,RMS范围为1.51～1.86 nm。所制备的不同Ta掺杂浓度的Zn2SnO4薄膜在可见光区的平均透过率均超过95%,光学带隙在3.98～4.10 eV之间。基于3.0 at.%Ta掺杂Zn2SnO4薄膜制备的紫外探测器响应度最高,探测波长范围集中在200～280nm,5 V偏压下对254 nm紫外光的响应度为23.3 A/W,光暗电流比超过104量级,探测上升和下降时间分别为0.73和0.58 s,均小于基于未掺杂Zn2SnO4薄膜制备的紫外探测器的探测时间,并表现出良好的探测可重复性。
汪婷[3]（2018）在《激光CVD外延生长SmBCO超导薄膜的研究》文中指出第二代高温超导REBa2Cu3O7-δ（REBCO）薄膜具有强载流能力、高不可逆场及良好的机械性能等特点。SmBCO作为REBCO体系中的一种,与传统的超导材料YBCO相比其临界转变温度及临界电流较高,在电力传输、电能存储、强磁场等领域有着非常广阔的应用前景。目前,在第二代超导薄膜制备过程中仍然存在大量的瓶颈问题需要解决,如薄膜中组分不易控制、沉积速率低、薄膜中非c轴取向晶粒及其他杂相颗粒的形成、带材缓冲层结晶性差等,这些问题严重影响了超导薄膜的性能及制备成本,因此,研究如何提高SmBCO超导薄膜的性能及降低其制备成本具有十分重要的意义。激光化学气相沉积法（Laser chemical vapor deposition,Laser CVD）作为一种薄膜制备的新型方法,其能够快速沉积高质量氧化物薄膜,因而其在第二代高温超导带材开发方面具有巨大实用前景。本研究所采用自主研发的激光CVD是在传统有机金属化学气相沉积系统（MOCVD）上引入大功率连续激光,利用其光、电协同效应来促进制备薄膜中的化学反应,进而提高沉积速率。使用激光CVD在LaAlO3（LAO）单晶基板和LaMnO3/MgO/Gd2Zr2O7-Hastelloy带材上外延生长SmBCO薄膜、SmBCO/Sm2O3双层膜。研究了不同工艺参数对薄膜物相、面内外取向、外延模式、显微结构、沉积速率等的影响。首先,采用未加激光的MOCVD系统在LAO单晶基板上制备SmBCO外延薄膜,Sm（DPM）3、Ba（DPM/TMOD）2和Cu（DPM）2三种金属螯合物作为前驱体,通过研究前驱体挥发摩尔比、沉积温度及沉积压强对SmBCO薄膜的元素组成、相组成及微观结构的影响,为激光CVD制备SmBCO薄膜提供理论基础。在三种前驱体的挥发摩尔比为1:5.12-5.54:2.16-2.82时,制备出无杂相的c轴SmBCO外延薄膜。在低的沉积温度及高的沉积压强下,SmBCO薄膜中会出现a轴取向晶粒。当沉积温度为1075 oC,沉积压强为600 Pa时,SmBCO薄膜的面内取向最佳,其φ扫描的半高宽（FWHM）仅为1.2o,沉积速率为6.6μm·h-1。为了进一步提高SmBCO的制备速率和结晶质量,采用激光CVD在（100）LAO单晶基板上外延生长SmBCO薄膜,研究了沉积温度、氧分压、膜厚对薄膜结构与性能的影响。研究结果表明,高沉积温度及低氧分压有利于c轴SmBCO薄膜的生长。在沉积温度为740 oC,氧分压为250 Pa时,SmBCO薄膜表现出较好的c轴取向,且薄膜面内取向具有较高的一致性,φ扫描的FWHM仅为1.1o,与MOCVD法相比,激光CVD的沉积速率有所提高,可达8.7μm·h-1。当薄膜厚度从0.47μm增加至2.72μm时,SmBCO薄膜的生长取向由完全的c轴取向逐渐转变为a轴和c轴共存,其中厚度为1.06μm时,SmBCO薄膜具有最优c轴取向,其φ扫描的FWHM为1.07o。c轴取向的SmBCO薄膜与LAO基板的面内外延生长关系为:SmBCO[100]//LAO[010]和SmBCO[010]//LAO[001]。并进一步研究了激光CVD沉积SmBCO薄膜的晶体结构、微观形貌及超导性能之间的相互关系,SmBCO薄膜中无a轴取向的晶粒及杂相时,其临界转变温度可达89.5 K,在77 K自电场下的临界电流密度为1.92 MA/cm2。通过对比激光CVD与MOCVD外延生长SmBCO薄膜的结构及制备原理,发现激光CVD可以提高制备SmBCO薄膜的效率,降低制备成本,表明激光CVD技术的应用有助于实现REBCO薄膜的商业化。采用激光CVD在LaMnO3/MgO/Gd2Zr2O7-Hastelloy合金带材上外延生长SmBCO薄膜,研究了沉积温度及氧分压对SmBCO薄膜的影响。随着沉积温度的增加,外延生长取向逐渐由a轴、c轴共同取向转变为完全c轴,其中最佳沉积温度范围为740-760°C。c轴取向的SmBCO薄膜φ扫描FWHM最小值为5.1o,比在LAO单晶基板上制备的SmBCO的FWHM（1.07o）大,面内取向一致性较差,这与Hastelloy合金带材上缓冲层结晶性较差有关。氧分压在100-250Pa范围内,SmBCO薄膜为c轴取向,当氧分压达到300 Pa时,SmBCO薄膜中出现a轴取向晶粒。其中沉积温度为760°C、氧分压为200 Pa时,SmBCO薄膜具有较高临界转变温度（87.6 K）,临界电流Ic及临界电流密度Jc分别为86A/cm-w、0.45 MA/cm2（77 K,无外加磁场）。通过对LAO单晶基板和LaMnO3/MgO/Gd2Zr2O7-Hastelloy带材的激光加热原理分析对比,发现在Hastelloy带材上制备SmBCO超导薄膜所需激光功率低,升温速率快。为了提高SmBCO在LaMnO3/MgO/Gd2Zr2O7-Hastelloy带材上的结晶质量,选用Sm2O3作为缓冲层,采用激光CVD在Hastelloy金属缓冲带材上制备Sm2O3/SmBCO双层薄膜,即在现有合金带材的缓冲层上先沉积一层Sm2O3缓冲层,再进行超导层沉积。在740-760 oC温度区间内,Sm2O3缓冲层均为c轴取向,结晶性良好,晶粒颗粒尺寸均匀,这与SmBCO薄膜的沉积温度区间相近,为一步法制备SmBCO/Sm2O3双层薄膜提供了重要的制备前提。在Sm2O3缓冲层上制备的SmBCO薄膜的φ扫描的FWHM值显着降低,说明SmBCO薄膜的面内取向一致性得到了明显改善,且具有较高的沉积速率(11.0μm·h-1)。
刘晓琴[4]（2019）在《铋锶钙铜氧与钇钡铜氧复层薄膜的制备及性能研究》文中认为高温超导异质结可用于超导电子元器件的制备,在超导电子学领域具有广阔的应用前景。采用溶胶-凝胶法将 Bi2Sr2CaCu2O8+δ（Bi-2212）和 YBa2Cu3O7-x（YBCO）复合制备成高温超导多层薄膜,在界面结合处可能会产生一些弱连接效应,可用于一些超导微电子器件的制备。然而,高温超导多层膜在制备过程中可能存在一些问题。比如,多次热处理会降低薄膜的超导性能,并且超导多层薄膜要实用化,往往需要将其微细结构化,由于YBCO和Bi-2212超导薄膜本身的特点,现有的刻蚀方法可能会破坏薄膜的形貌、降低薄膜的性能。本论文研究了醋酸盐基溶胶-凝胶法制备Bi-2212薄膜的热处理工艺,探讨了 Bi-2212的成相机理。最终在LaAlO3（LAO）基板上制备出具有c轴生长取向、超导临界转变温度（Tc）为88K、临界电流密度（Jc）为1.1×105A/cm2（50K,0T）的Bi-2212超导薄膜。使用一种新的感光修饰剂丙烯酸制备感光Bi-2212溶胶,探讨了丙烯酸作为化学修饰剂与金属离子形成配合物的可能性和感光性,研究了利用Bi-2212感光溶胶自身的感光性制备Bi-2212薄膜微细图形的工艺,即感光溶胶-凝胶法。通过感光溶胶-凝胶的方法制备出最小分辨率为3μm且具有良好超导性能的Bi-2212薄膜微细图形。采用溶胶-凝胶法制备了具有外延特性的Bi-2212/YBCO和YBCO/Bi-2212双层薄膜,并且结合感光溶胶-凝胶微细图形化方法制备了 Bi-2212/YBCO和YBCO/Bi-2212双层薄膜的图形结构。测试研究了双层薄膜的微观结构、超导性能以及界面效应。发现Bi-2212/YBCO和YBCO/Bi-2212双层薄膜中的每层薄膜都具有双轴织构,双层膜的电阻-温度（R-T）曲线中同时出现了 Bi-2212和YBCO的转变台阶,YBCO的转变区间在89～91K,Bi-2212的转变区间在80～84K。电流-电压（I-V）曲线显示出了双层膜具有零压超流特征,且分析结果表明零压超流现象是由SNS（超导层/金属层/超导层）效应导致的。采用溶胶-凝胶法制备了具有外延特性的YBCO/Bi-2212/YBCO三层超导薄膜,并且结合感光溶胶-凝胶微细图形化方法制备了 YBCO/Bi-2212/YBCO三层薄膜的图形结构。测试研究了三层薄膜的结构、超导性能以及界面效应。发现每层薄膜都具有双轴织构,三层膜的R-T曲线中同时出现了 Bi-2212和YBCO的转变台阶,其中上层和下层YBCO的超导转变区间在84～89K,中间层Bi-2212转变区间为65～67K。I-V特性曲线出现了零压超流现象。
王凯东[5]（2019）在《激光CVD外延生长NdBCO超导薄膜的研究》文中研究说明钕钡铜氧（NdBCO）超导薄膜因在强磁场下拥有高临界转变温度（Tc）与高临界电流密度（Jc）,且其本身的结晶质量与表面稳定性均优于目前研究最为广泛的钇钡铜氧（YBCO）薄膜,因而在超导电力技术、超导磁体技术、结型器件、微波应用和微弱电磁信号探测等领域拥有着更为巨大的应用潜力。本论文首先采用自主设计MOCVD沉积系统,以Nd（DPM）3,Ba（DPM/TMOD）2,Cu（DPM）2为前驱体,以Ar作为载气,以O2作为反应气,在LAO（100）基板上成功制备c轴取向NdBCO外延薄膜。在此基础之上,引入激光以激光化学气相沉积技术（激光CVD）对其改进,快速制备了高质量c轴取向NdBCO外延薄膜,并系统研究了工艺参数对薄膜物相结构、生长取向、显微形貌、沉积速率及超导性能的影响。在MOCVD工艺中分别研究了前驱体挥发组分、沉积温度、沉积压强、沉积距离对NdBCO薄膜物相、取向、形貌、结晶质量及沉积速率的影响。结果表明:将Nd源,Ba源,Cu源前驱体挥发比例设置为1:3.5-4.5:1.5时,可获得接近1:2:3标准化学计量比的膜内组分;随着沉积温度增大,薄膜取向依次由a,c轴混合取向至c轴取向再至a,c轴混合取向转变。在沉积温度1050-1080 oC之间薄膜为c轴外延生长,通过极图测试表明薄膜晶粒的a,b轴与基板LAO的a,b轴相互平行的外延关系;沉积压强的增大会降低薄膜沉积速率,同时会使其取向由c轴向a,c轴混合取向,再向a,c轴与其他取向混合进行转变;沉积距离的增加会迅速降低薄膜沉积速率,但会适当提高薄膜的结晶质量和取向性。然而,采用本论文MOCVD工艺所制备厚度超过1.3μm的NdBCO外延厚膜中普遍在靠近衬底端和表面端呈现出两种不同的断面结构,且薄膜质量较差。在激光CVD工艺中以前期MOCVD探究为基础分别研究了沉积温度、氧分压、厚度对NdBCO薄膜物相、取向、形貌、沉积速率、性能及应变弛豫的影响。结果表明:随着沉积温度增大,薄膜取向变化与MOCVD中变化趋势相似,依次由a,c轴混合取向至c轴取向再至a,c轴混合取向转变,薄膜在沉积温度760oC下为c轴外延生长,面内排列关系为NdBCO[100]∥LAO[010]和NdBCO[010]∥LAO[001],表面平整致密,Tc达到87 K;低氧分压的条件有利于c轴外延生长,但过度降低氧分压会使薄膜表面粗糙度增加,而在高氧分压下薄膜内容易生成a轴取向晶粒;随着薄膜厚度的增加,生长取向会由c轴向a,c轴混合取向转变,且伴有第二相Nd4Cu2O7生成,同时,NdBCO薄膜的ab面承受的压缩应变以及沿c轴的拉伸应变得到释放;激光CVD法相比于MOCVD法,沉积速率得到大大增强,最高沉积速率达到62.95μm/h,且其制备的薄膜在厚度为2.9μm时仍保持着致密均匀的断面结构,说明激光CVD技术在商业化制备ReBCO厚膜具有明显优势。
黄景丰[6]（2020）在《铁硒碲超导薄膜的缓冲层效应及其离子交换法制备》文中进行了进一步梳理超导体具有特殊的零电阻、完全抗磁性和约瑟夫森效应,在强电和弱电应用领域得到诸多应用并展现出诱人的前景。理解超导机理有助于提升超导体的超导临界温度和扩大超导应用,但是目前关于高温超导机理的解释仍然存在着争议。铁基超导体这一新型高温超导材料的发现无疑为超导研究提供了重要的契机,而“11”体系铁基超导体FeSe1-xTex（FST）更是因其简单的结构和无毒特性而备受科研人员的关注。相较于块材,FeSe1-xTex薄膜有着特殊的二维特性和界面效应,因此表现出独特的传输特性以及可调控的物性。本文以FeSe1-xTex超导薄膜为研究对象开展两个方面的实验,一个是利用脉冲激光沉积制备具有不同Ce O2、Ti O2缓冲层厚度的SrTiO3/Ce O2/FeSe0.5Te0.5和SrTiO3/Ti O2/FeSe0.5Te0.5薄膜样品并进行表征测试,另一个是开发出基于Te-Se离子交换法来制备高质量FeSe1-xTex薄膜的新方法,主要研究结果如下:1、利用脉冲激光沉积技术,首先在SrTiO3（001）衬底上生长0-60 nm的Ce O2（或0-220 nm的Ti O2）作为缓冲层,然后再生长65 nm厚的FeSe0.5Te0.5超导薄膜。结构表征结果表明,样品中缓冲层薄膜和FST薄膜均沿着c轴外延生长,具有优异的结晶质量,基本没有晶格缺陷,样品表面平整光滑,界面清晰可见。电学测试结果显示,在SrTiO3衬底和FST薄膜间加入缓冲层能够显着提升FST的超导性能,加入一定厚度缓冲层的SrTiO3/buffer/FST样品具有17 K以上的超导转变温度,表现出优异的超导性能。此外,随着缓冲层厚度的增加,FST薄膜的c轴晶格常数和超导转变温度Tc均呈现出先上升后下降的变化趋势,并且都在特定的缓冲层厚度下表现出最大值。这源于缓冲层厚度的改变可以调节FST薄膜/衬底之间的晶格匹配度以及FST薄膜受到的应力。最后探讨了FST薄膜的c轴晶格常数和超导转变温度Tc间的线性相关关系并进行理论分析,为进一步探究FST超导机理提供了重要的信息。相较于传统的改变不同衬底来探究FST薄膜超导性能的变化,本文改变缓冲层厚度的方案能够避开多参数对结果分析的干扰且具有单一变量连续可调的优点。2、本文开发出基于Te-Se离子交换法的制取高质量FeSe1-xTex薄膜的新方式。首先选取具有相同结构的Fe Te薄膜作为前驱材料,前驱Fe Te晶体中弱结合的Te离子在热扰动下会脱离晶格,而层状框架保留下来,然后一定溶度Se蒸气中的Se离子会进入晶格对应的缺位,发生Te-Se离子的交换,持续的离子交换最终形成FST超导薄膜。通过调控离子交换时的退火温度、保温时间等工艺参数,我们成功制得具有16.5 K的高超导转变温度的FST薄膜,并且样品仍然保持光滑平整的表面。此外,对离子交换技术扩散机理进行探究,我们发现离子交换过程中Se离子能够沿着c轴穿过Fe Te层扩散进入晶格,这源于Fe Te薄膜仅由Fe Te层组成且具有较短的c轴晶格常数。本文的离子交换法为易分解和易挥发样品提供了一种间接制取目标材料的方式,同时也为精确控制样品成分和保存样品提供了新思路。
贾小氢[7]（2014）在《铌基超薄薄膜的制备、优化与表征》文中研究表明超导热电子测辐射热计（hot electron bolometer, HEB）与超导纳米线单光子探测器（superconducting nanowire single-photon detector, SNSPD）均基于超导纳米线条中的热电子效应,分别对太赫兹（THz）和红外到可见光频段信号进行高灵敏检测。由于超导热电子器件优异的检测灵敏度,已被广泛应用于天文、遥感、成像、量子通讯等前沿技术的研究及应用中。本文根据超导热电子器件的特点及应用需要,使用磁控溅射技术,在氧化镁（MgO）、高阻硅（Si）、氧化硅／硅（SiOx/Si）、蓝宝石（A1203）等多种衬底上,研究制备了纳米厚度的铌基超导超薄薄膜,即氮化铌（NbN）、铌钛氮（NbTiN）、铌钛（NbTi）及特殊掺杂的铌（Nb*）超薄薄膜。并利用原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等现代技术手段,研究分析了铌基超导超薄薄膜的表面和界面性能、化学元素配比、晶格结构等特性。已制备出多种高质量的超导薄膜,并将其应用到具有高灵敏特性的超导热电子探测器的研究制备上,并取得了很好的研究结果。取得的主要研究成果有：1.创新的利用六氮五铌薄膜做为缓冲层,大幅提升了Si衬底上氮化铌薄膜的超导电性,在薄膜厚度小于10nm情况下,与没有缓冲层的氮化铌薄膜相比,具有六氮五铌缓冲层的氮化铌薄膜,其超导转变温度可以提升5-8K,超导临界电流密度提升1个数量级。30nm六氮五铌薄膜缓冲层上,6nm氮化铌薄膜的超导转变温度可高达13.5K,临界电流密度达1.36×107A/cm2,高于MgO衬底上的氮化铌薄膜的超导性能,是目前报道的最好结果。2.分析研究了六氮五铌缓冲层提升氮化铌薄膜超导性能的主要因素,提出薄膜中应力分配调节超导性能的模型,并利用XRD、TEM等多种分析手段证明了这一模型。这为进一步提升超导薄膜性能,优化HEB和SNSPD器件特性打下了技术基础。3.利用硅衬底上旋涂聚酰亚胺,发展了一种可控衬底厚度的柔性超导薄膜制备方法。在聚酰亚胺柔性衬底上,制备的10nm NbN薄膜,超导转变温度可达8.3K,30nm薄膜在9T磁场下,超导转变温度仍能达到7K。这种柔性超导薄膜在多层太赫兹超材料器件、磁隐身斗篷、磁屏蔽等方面将有潜在的应用前景。4.利用47%钛含量的铌钛靶,使用磁控溅射法,在多种衬底上制备了高含钛的铌钛氮薄膜。MgO衬底上8nm薄膜超导转变温度为8.7K,4.2K时的超导临界电流密度7.5×106A/cm2。钛含量的增加,改善了薄膜与衬底晶格的失配,从而使薄膜质量有了进一步提升。且薄膜的电阻率比常规铌钛氮和氮化铌薄膜的电阻率要降低50%以上,这些性能为制备速度高、暗计数低的超导单光子探测器提供了一种可能途径。5.研究制备了特殊掺杂的超导铌（Nb*）薄膜,并利用1nm厚度的氮化铝做为Nb*薄膜的保护层,有效防止了Nb*薄膜与环境中氧元素的反应导致的超导性能退化。测量结果表明,厚度为6.5nnm的Nb*薄膜超导转变温度可达7.45K,临界电流密度达8.15撑106A/cm2,远高于同等厚度的普通纯铌薄膜的超导性能。6.利用研究制备的铌基超导超薄薄膜,制备了超导HEB器件,并表征了器件的超导电性和对太赫兹信号的检测性能。
张衍敏[8]（2019）在《超导薄膜材料的光谱性质及电荷动力学响应研究》文中指出超导材料由于具有电子运动无损耗特性,在航空航天、生物医疗、计算机、通讯等领域有广阔的应用前景。具有复杂和丰富物理性质的高温超导体是强关联电子体系,不符合常规超导体的超导微观理论,因此,开发更高转变温度的新型超导材料,研究更全面的超导机理仍是目前研究的热点之一。本文利用红外光谱、THz时域光谱和时间分辨超快光谱等手段,在可见、红外及THz光谱区域,对电子型铜氧化物高温超导体LCCO、尖晶石氧化物超导体LTO、铁基超导体FeSe的光学性质进行测试,得到了超导薄膜材料的光学常数、晶格振动、声子模式等信息,进而通过Kramers-Kronig（K-K）关系等计算得到其光电导特性,结合超导薄膜材料电输运性质及光学色散模型,得到电荷的动力学信息,如弛豫时间、直流电导率等,实现对超导薄膜材料物理性质的分析。期望通过对光子与超导材料的相互作用的分析,研究超导材料光学特性的响应机理,从而探究材料的超导特性、结构相变等物理机制。本文具体研究内容如下:1.利用脉冲激光沉积法,在（001）SrTiO3衬底上生长了最优掺杂La2-xCexCuO4（LCCO,x=0.1）薄膜,并对其在400-4000 cm-1频率范围内的中红外光学性质进行测试分析:（1）利用K-K关系得到复光电导率σ（ω）,复介电函数δ（ω）和复折射率n（ω）等光学常数;（2）利用Drude模型对电导率进行拟合,得到载流子弛豫时间和直流电导率等动力学信息。2.在变温条件（5-300 K）下实现对Mg2A104（MAO）衬底LTO超导薄膜1.2-1.9 um波长范围近红外光谱性质的研究,发现LTO超导薄膜的超导转变温度附近出现近红外反射光谱相变现象。利用Drude-Smith公式对样品反射率与辐射波长间依赖关系进行的分析,发现处于金属相的LTO超导薄膜存在光致电子局域化效应。3.在变温条件（3-300 K）下实现对LTO超导薄膜超快动力学弛豫过程的研究。光激发LTO超导薄膜瞬态光谱信号在超导转变温度附近发生明显变化,利用三指数模型对瞬态光反射率变化△R（t）/R信号进行拟合,发现LTO超导薄膜在超导态存在快速弛豫过程、较快弛豫过程和缓慢弛豫过程三个子过程,分析了瞬态激发过程的集体激发行为,为超导配对机制的研究提供参考。4.在变温条件（5-300 K）下实现对FeSe超导薄膜在1.1-1.9 um波长范围的近红外光谱特性测量,并利用K-K变换及外推公式法得到了 FeSe超导薄膜的复光电导率谱。反射率光谱与光电导率谱随温度的变化,可以清晰反映出温度诱导金属超导相变的过程,并得到与电输运测试结果相一致的超导相变温度。利用Drude-Lorentz和Drude-Smith模型实现对FeSe超导薄膜光电导率随辐射波长及温度变化关系的分析,发现Fe-Se键在结构相变附近发生改变,巡游电子和局域电子之间在Fe的3d轨道中Hund耦合发生改变,进而可以推断得到更高能量电子和电子局域对超导电性作出的贡献。5.在液氮温区（80-260 K）下,对FeSe超导薄膜的太赫兹光谱特性进行了测试。根据透射率与光电导率的关系,分析得到FeSe超导薄膜太赫兹透射光电导特性。利用Drude-Smitht模型对光电导率实部和虚部同时进行拟合,得到样品的直流电导率、弛豫时间等光学参数。
张金龙,孟小凡,顾辉[9]（1987）在《一种新的简易共蒸Nb3Sn膜的制备及其电子显微术（TEM）研究》文中进行了进一步梳理一种新的简易共蒸发技术,成功地制备了超导化合物 Nb3Sn薄膜,临界温度Tc为18K。用该膜为电极材料制作的Nb3Sn-Pb隧道结,具有典型的直流I-V特性曲线并测得Nb3Sn膜的能隙值为 3.1meV。电子显微术（TEM）观察研究表明,这种新的简易共蒸术制备的高TcNb3Sn膜,是单相的A15型超导化合物Nb3Sn,具有共蒸A15型超导化合物微结构的基本特征,高分辨电子显微术（HREM）观察到大范围内（500A）Nb3Sn的二维晶格条纹象。
林会会[10]（2019）在《环境稳定型过渡金属硒化物薄膜的可控生长和物性研究》文中研究说明二维材料具有优异的光学、电学、力学、热学和磁学性质。其中,二维过渡金属硒化物（TMSs）的物性丰富,在未来的应用中具有很大潜力。作为与半导体工艺兼容性很强的一种技术,化学气相沉积法（CVD）成功生长了各种二维材料,比如,石墨烯、h-BN和MoS2等。然而,二维TMSs的环境稳定性较差,即使短时间暴露于空气中,其本征性质会迅速衰退,这限制了它们的潜在应用。因此,实现环境稳定型TMSs薄膜的生长是一个亟待解决的问题。此外,很多非常规结构（本论文中特指非六方结构）的二维材料具有丰富的物理性质,比如FeSe薄膜中高温超导的发现引起了广泛的实验和理论关注。非常规结构二维材料的生长也是一个重要的课题方向。在本论文中,我们使用两步气相沉积法系统地研究了 TMSs薄膜的生长,同时探索了其稳定性的根源问题。同时,我们对非常规结构二维材料的生长进行了研究。主要结论如下:1)TMSs的生长和稳定性根源探究:该部分,我们使用两步气相沉积法实现了环境稳定的TMSs薄膜的生长,包括NbSe2和TiSe2薄膜的生长。方法如下:首先在无H2O/O2条件下,在加热的蓝宝石衬底上,沉积出高质量金属薄膜。然后,使用CVD法将金属薄膜硒化为硒化物薄膜。我们以NbSe2薄膜为例,研究了生长的TMSs薄膜的环境稳定性。通过测试不同处理条件前后的超导转变温度（Tc）变化研究了双层NbSe2薄膜的电学稳定性,包括暴露在大气中（不加热和加热两种情况）,浸入不同的溶液中,高真空下热处理。电学测试结果表明生长的NbSe2薄膜具有优异的环境稳定性和热稳定性。对比发现,预氧化Nb薄膜生长的NbSe2薄膜表现为差的环境稳定性。在空气中暴露一天,其超导特性消失。使用氩等离子体辐照引入原子空位,可造成样品结构稳定性受损变差。缺陷结构常常成为反应活性位点,造成样品结构的坍塌,从而导致TMSs薄膜的结构稳定性变差。因此,生长的NbSe2薄膜的优异结构稳定性源于生长方法对样品的原子空位和氧悬键的有效去除。对含氧缺陷的少层2H NbSe2的稳定性进行理论模拟,结果表明氧气很容易吸附在NbSe2表面上的缺陷结构上,导致其结构稳定性的坍塌。2)以超导FeSe薄膜为例的非常规结构二维材料的生长在前一章的基础上,我们首先采用两步气相沉积法实现了 Fe金属薄膜的溅射和FeSe2薄膜的生长。然后,通过温和的热处理过程,完成了FeSe2薄膜和FeSe薄膜结构转变,实现了超导FeSe薄膜的生长。我们使用AFM、Raman、EDS和STEM等表征方法证实了薄膜由正交相FeSe2转变成四方相FeSe。电学测试结果表明,随着结构转变的进行（FeSe2逐渐转变为FeSe）,在低温条件下存在从绝缘体特性到超导特性的转变。同时观察到FeSe薄膜中从金属性的四方相到超导性的正交相的温度依赖相变。该方法是对非常规结构的二维材料生长的成功尝试,为其他非常规结构的二维材料的生长提供了方法学经验。总之,我们成功开发了一种普适的两步气相沉积法,实现了环境稳定型TMSs薄膜的生长。生长的硒化物薄膜可以达到晶圆级,并具有均一的结构、形貌和厚度。所生长硒化物薄膜可以无需保护操作与其他材料堆叠成超晶格,简化了器件制作过程,同时可以减少样品性能的衰退。环境稳定型TMSs薄膜的生长对于复杂功能器件的开发具有重要意义。此外,我们使用改良的两步沉积法（辅以热处理过程）生长出非常规结构二维材料——正交相FeSe2薄膜和四方相FeSe薄膜。并从宏观和微观尺度上对正交相FeSe2薄膜转变成四方相FeSe薄膜这一结构转变过程进行了研究。该方法不仅为二维材料相变工程提供了一种调控方案,并且为非常规结构二维功能材料的生长提供了一种可选方法,如更复杂结构的高温铜基超导薄膜的生长。
二、一种制备大面积扩散Nb_3Sn超导薄膜透射电子显微(TEM)样品的新方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种制备大面积扩散Nb_3Sn超导薄膜透射电子显微(TEM)样品的新方法（论文提纲范文）
（1）磁控与脉冲激光共溅射方法制备YBa2Cu3O7-δ超导复合薄膜的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导材料研究背景 |
| 1.1.1 低温超导材料 |
| 1.1.2 高温超导材料 |
| 1.2 铜氧化物超导材料 |
| 1.2.1 铜氧化物超导材料分类 |
| 1.2.2 YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体晶体结构及各向异性 |
| 1.2.3 YBa_2Cu_3O_(7-δ)的超导电性 |
| 1.3 高温超导薄膜材料 |
| 1.4 高温超导薄膜材料的磁通钉扎 |
| 1.5 本文研究内容及意义 |
| 第二章 复合薄膜的制备及表征方法 |
| 2.1 薄膜制备方法 |
| 2.1.1 磁控溅射方法 |
| 2.1.2 脉冲激光沉积方法 |
| 2.1.3 磁控与脉冲激光共溅射方法 |
| 2.1.4 溶胶-凝胶法 |
| 2.2 薄膜微结构表征手段及原理 |
| 2.2.1 X射线衍射 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜 |
| 2.2.3 原子力显微镜 |
| 2.2.4 透射电子显微镜 |
| 2.3 超导薄膜性能表征 |
| 2.3.1 超导转变温度 |
| 2.3.2 临界电流密度 |
| 2.3.3 钉扎力密度 |
| 2.4 铁电性能表征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 氧氩混合气氛下脉冲激光沉积方法制备YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的研究 |
| 3.1 靶材制备、结构及性能表征 |
| 3.1.1 靶材制备 |
| 3.1.2 YBa_2Cu_3O_(7-δ)靶材结构及性能表征 |
| 3.2 氧氩混合气氛中YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜制备及结构和性能表征 |
| 3.2.1 氧氩混合气氛中YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的制备 |
| 3.2.2 沉积温度对超导薄膜结构和性能影响 |
| 3.2.3 保持温度对超导薄膜结构和性能影响 |
| 3.3 氧氩比对YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜结构及超导性能的影响 |
| 3.3.1 不同氧氩比气氛中YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的制备 |
| 3.3.2 YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的晶体结构 |
| 3.3.3 YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的表面形貌 |
| 3.3.4 YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的超导性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 磁控与脉冲激光共溅射方法制备BaZrO_3:YBCO超导复合薄膜的研究 |
| 4.1 不同体积分数BZO:YBCO复合薄膜的制备 |
| 4.2 体积分数对BZO:YBCO复合薄膜晶体结构的影响 |
| 4.3 体积分数对BZO:YBCO复合薄膜表面形貌的影响 |
| 4.4 体积分数对BZO:YBCO复合薄膜超导性能的影响研究 |
| 4.4.1 体积分数对BZO:YBCO复合薄膜T_c的影响 |
| 4.4.2 不同温度下磁场对临界电流密度J_c的影响研究 |
| 4.4.3 不同温度下磁场对钉扎力密度F_p的影响研究 |
| 4.5 BZO:YBCO复合薄膜钉扎机制分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 磁控与脉冲激光共溅射方法制备MgO:YBCO超导复合薄膜的研究 |
| 5.1 不同体积分数MgO:YBCO复合薄膜的制备 |
| 5.2 体积分数对MgO:YBCO复合薄膜晶体结构的影响 |
| 5.3 体积分数对MgO:YBCO复合薄膜表面形貌的影响 |
| 5.4 体积分数对MgO:YBCO复合薄膜超导性能的影响研究 |
| 5.4.1 体积分数对MgO:YBCO复合薄膜T_c的影响 |
| 5.4.2 不同温度下磁场对临界电流密度J_c的影响研究 |
| 5.4.3 不同温度下磁场对钉扎力密度F_p的影响研究 |
| 5.5 MgO:YBCO复合薄膜钉扎机制分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 磁控与脉冲激光共溅射方法制备BiFeO_3:YBCO超导复合薄膜的研究 |
| 6.1 BFO薄膜的制备及表征 |
| 6.1.1 偏轴磁控溅射法 |
| 6.1.2 溶胶-凝胶法 |
| 6.2 磁控与脉冲激光共溅射方法制备BFO:YBCO超导复合薄膜的研究 |
| 6.2.1 单层结构BFO:YBCO复合薄膜 |
| 6.2.2 叠层结构(YBCO/BFO:YBCO)N复合薄膜 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2 超导薄膜的制备、结构及性能 |
| 7.1 铁基超导薄膜材料 |
| 7.2 BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2 超导靶材结构、性能研究 |
| 7.2.1 BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2 靶材的结构 |
| 7.2.2 BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2 靶材的超导性能 |
| 7.3 BaFe_(1.8)Co_(0.2)As_2 超导薄膜制备及其结构、性能表征 |
| 7.3.1 超导薄膜的制备 |
| 7.3.2 沉积温度对薄膜晶体结构影响 |
| 7.3.3 沉积温度对薄膜表面形貌影响 |
| 7.3.4 沉积温度对薄膜超导性能影响 |
| 7.3.5 沉积温度对薄膜磁性能影响 |
| 7.3.6 Fe元素价态分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 本文结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（2）外延氧化锡和锡酸锌单晶薄膜的制备及性能调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号表 |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 概述 |
| §1.2 SnO_2材料的性质及应用 |
| §1.3 Zn_2SnO_4材料的性质及应用 |
| §1.4 SnO_2和Zn_2SnO_4薄膜的研究现状 |
| 1.4.1 SnO_2薄膜的研究现状 |
| 1.4.2 Zn_2SnO_4薄膜的研究现状 |
| §1.5 课题的选取 |
| 本章参考文献 |
| 第二章 薄膜制备设备及测试方法 |
| §2.1 SnO_2薄膜的制备 |
| 2.1.1 MOCVD的基本原理 |
| 2.1.2 本研究使用的MOCVD系统 |
| §2.2 Zn_2SnO_4薄膜的制备 |
| 2.2.1 PLD的基本原理 |
| 2.2.2 本研究使用的PLD系统 |
| §2.3 薄膜性质的测试分析方法 |
| 2.3.1 结构和组分测试 |
| 2.3.2 表面形貌测试 |
| 2.3.3 电学和光学性质测试 |
| 2.3.4 紫外探测器时间响应和光谱测试 |
| 本章参考文献 |
| 第三章 MgF_2衬底SnO_2外延单晶薄膜的制备与性质研究 |
| §3.1 MgF_2(001)衬底SnO_2外延薄膜的制备与性质 |
| 3.1.1 衬底温度对SnO_2薄膜组分的影响 |
| 3.1.2 衬底温度对SnO_2薄膜结构的影响 |
| 3.1.3 MgF_2(001)衬底与SnO_2薄膜的外延关系 |
| 3.1.4 SnO_2薄膜的电学和光学性质 |
| §3.2 MgF_2(110)衬底SnO_2外延薄膜的制备与性质 |
| 3.2.1 SnO_2薄膜的结构及外延关系 |
| 3.2.2 SnO_2薄膜的组分分析 |
| 3.2.3 SnO_2薄膜的电学性质 |
| 3.2.4 SnO_2薄膜的光学性质 |
| 本章总结 |
| 本章参考文献 |
| 第四章 掺杂SnO_2外延薄膜的制备与性质研究 |
| §4.1 MgF_2(110)衬底Nb掺杂SnO_2外延薄膜的制备与性质 |
| 4.1.1 SnO_2:Nb薄膜的成分分析 |
| 4.1.2 Nb掺杂浓度对SnO_2薄膜结构和表面形貌的影响 |
| 4.1.3 SnO_2:Nb薄膜的微观结构 |
| 4.1.4 SnO_2:Nb薄膜的电学和光学性质 |
| §4.2 MgF_2(110)衬底Ta掺杂SnO_2外延薄膜的制备与性质 |
| 4.2.1 SnO_2:Ta薄膜的成分分析 |
| 4.2.2 Ta掺杂浓度对SnO_2薄膜结构的影响 |
| 4.2.3 薄膜的外延关系和微观结构 |
| 4.2.4 SnO_2:Ta薄膜的电学性质 |
| 4.2.5 SnO_2:Ta薄膜的光学性质 |
| 4.2.6 SnO_2:Ta薄膜的光致发光性质及机制分析 |
| §4.3 a-Al_2O_3(012)衬底Ta掺杂SnO_2外延薄膜的制备与性质 |
| 4.3.1 Ta掺杂浓度对薄膜结构的影响 |
| 4.3.2 Ta掺杂浓度对薄膜形貌和生长速率的影响 |
| 4.3.3 SnO_2:Ta薄膜的电学性质 |
| 4.3.4 SnO_2:Ta薄膜的光学性质 |
| 本章参考文献 |
| 第五章 Zn_2SnO_4外延单晶薄膜的制备与性质研究 |
| §5.1 Zn_2SnO_4薄膜的制备工艺与衬底筛选 |
| §5.2 MgO(110)衬底Zn_2SnO_4薄膜的制备及特性 |
| 5.2.1 退火温度对Zn_2SnO_4薄膜结构的影响 |
| 5.2.2 Zn_2SnO_4薄膜的微观结构 |
| 5.2.3 Zn_2SnO_4薄膜的光学性质 |
| §5.3 MgO(100)衬底上Zn_2SnO_4单晶薄膜的制备及特性 |
| 5.3.1 退火温度对Zn_2SnO_4薄膜结构和表面形貌的影响 |
| 5.3.2 Zn_2SnO_4单晶薄膜的外延关系及微观结构 |
| 5.3.3 Zn_2SnO_4外延薄膜成分分析 |
| 5.3.4 Zn_2SnO_4外延薄膜的光学性质 |
| §5.4 基于MgO(100)衬底Ta掺杂Zn_2SnO_4薄膜的紫外光探测器 |
| 5.4.1 Ta掺杂浓度对Zn_2SnO_4薄膜的结构和表面形貌的影响 |
| 5.4.2 Zn_2SnO_4:Ta薄膜的光学性质 |
| 5.4.3 Zn_2SnO_4:Ta基MSM紫外探测器的结构与制备 |
| 5.4.4 Zn_2SnO_4:Ta薄膜MSM紫外探测器的光谱响应和时间响应 |
| 本章参考文献 |
| 第六章 结论 |
| 博士期间发表论文目录 |
| 致谢 |
| Paper 1 |
| Paper 2 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）激光CVD外延生长SmBCO超导薄膜的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超导材料的发展史 |
| 1.3 高温超导材料的研究意义与应用前景 |
| 1.4 SmBCO的结构及基板种类 |
| 1.4.1 SmBCO的晶体结构 |
| 1.4.2 生长SmBCO薄膜的基板种类 |
| 1.5 SmBCO薄膜的制备方法 |
| 1.6 REBCO高温超导薄膜的研究进展 |
| 1.7 研究内容与创新点 |
| 1.7.1 研究内容 |
| 1.7.2 创新点 |
| 第2章 SmBCO薄膜制备与表征技术 |
| 2.1 激光CVD系统简介 |
| 2.2 原材料 |
| 2.2.1 前驱体 |
| 2.2.2 气体 |
| 2.2.3 基板 |
| 2.3 激光CVD外延生长SmBCO薄膜的技术路线 |
| 2.4 薄膜分析与表征技术 |
| 2.4.1 结构分析 |
| 2.4.2 形貌表征 |
| 2.4.3 成分分析 |
| 2.4.4 性能测试 |
| 第3章 MOCVD法外延生长SmBCO薄膜 |
| 3.1 前驱体挥发比对SmBCO薄膜的影响 |
| 3.1.1 不同前驱体摩尔挥发比下制备SmBCO薄膜的工艺条件 |
| 3.1.2 前驱体挥发摩尔比对SmBCO薄膜中元素组分的影响 |
| 3.1.3 前驱体挥发摩尔比对SmBCO薄膜取向的影响 |
| 3.1.4 前驱体挥发摩尔比对SmBCO薄膜形貌的影响 |
| 3.2 沉积温度对MOCVD法外延生长SmBCO薄膜的影响 |
| 3.2.1 不同沉积温度下制备SmBCO薄膜的工艺条件 |
| 3.2.2 沉积温度对SmBCO薄膜取向的影响 |
| 3.2.3 沉积温度对SmBCO薄膜微观形貌的影响 |
| 3.3 沉积压强对MOCVD法外延生长SmBCO薄膜的影响 |
| 3.3.1 不同沉积压强下制备SmBCO外延薄膜的工艺条件 |
| 3.3.2 沉积压强对SmBCO外延薄膜取向的影响 |
| 3.3.3 沉积压强对SmBCO外延薄膜形貌的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 激光CVD在LAO基板上外延生长SmBCO超导薄膜 |
| 4.1 沉积温度对LAO基板上外延生长SmBCO薄膜的影响 |
| 4.1.1 不同沉积温度下制备SmBCO外延薄膜的工艺参数 |
| 4.1.2 沉积温度对SmBCO薄膜取向的影响 |
| 4.1.3 沉积温度对SmBCO薄膜微观形貌的影响 |
| 4.1.4 沉积温度对SmBCO薄膜临界转变温度的影响 |
| 4.2 氧分压对LAO基板上外延生长SmBCO薄膜的影响 |
| 4.2.1 不同氧分压下制备SmBCO薄膜的工艺参数 |
| 4.2.2 氧分压对SmBCO薄膜取向的影响 |
| 4.2.3 氧分压对SmBCO薄膜微观形貌的影响 |
| 4.2.4 氧分压对SmBCO薄膜超导性能的影响 |
| 4.3 厚度对LAO基板上外延生长SmBCO薄膜的影响 |
| 4.3.1 激光CVD制备不同厚度SmBCO薄膜的工艺参数 |
| 4.3.2 SmBCO薄膜的厚度控制及沉积速率 |
| 4.3.3 厚度对SmBCO薄膜取向的影响 |
| 4.3.4 厚度对SmBCO薄膜微观形貌的影响 |
| 4.3.5 厚度对SmBCO薄膜超导性能的影响 |
| 4.4 激光CVD与MOCVD外延生长SmBCO薄膜的对比 |
| 4.4.1 沉积原理的对比 |
| 4.4.2 不同沉积方法制备SmBCO薄膜的结构对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 激光CVD在Hastelloy带材上外延生长SmBCO薄膜 |
| 5.1 沉积温度对Hastelloy带材上外延SmBCO薄膜的影响 |
| 5.1.1 不同沉积温度下外延生长SmBCO薄膜的工艺条件 |
| 5.1.2 沉积温度对Hastelloy带材上SmBCO薄膜取向的影响 |
| 5.1.3 沉积温度对Hastelloy带材上SmBCO薄膜微观形貌的影响 |
| 5.2 氧分压对Hastelloy带材上生长SmBCO薄膜的影响 |
| 5.2.1 不同氧分压Hastelloy带材上生长SmBCO薄膜的工艺条件 |
| 5.2.2 氧分压对Hastelloy带材生长SmBCO薄膜取向的影响 |
| 5.2.3 氧分压对Hastelloy带材外延生长SmBCO薄膜超导性能的影响 |
| 5.3 激光CVD在LAO单晶基板与Hastelloy带材加热原理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 激光CVD制备SmBCO/Sm_2O_3双层膜 |
| 6.1 激光CVD制备Sm_2O_3缓冲层薄膜的研究 |
| 6.1.1 激光CVD制备Sm_2O_3缓冲层的工艺条件 |
| 6.1.2 沉积温度对Sm_2O_3缓冲层的影响 |
| 6.2 激光CVD制备SmBCO/Sm_2O_3双层膜的研究 |
| 6.2.1 激光CVD制备SmBCO/Sm_2O_3双层膜的工艺条件 |
| 6.2.2 沉积温度对SmBCO/Sm_2O_3双层膜薄膜取向的影响 |
| 6.2.3 沉积温度对SmBCO/Sm_2O_3双层膜薄膜形貌的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（4）铋锶钙铜氧与钇钡铜氧复层薄膜的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 超导材料的发展 |
| 1.2 Bi系超导材料简介 |
| 1.2.1 Bi系超导材料的结构 |
| 1.2.2 Bi系薄膜的制备工艺 |
| 1.2.3 溶胶-凝胶法制备Bi系超导材料的研究现状 |
| 1.3 高温超导异质结的应用 |
| 1.4 高温超导复层膜的研究意义及研究现状 |
| 1.5 本论文的选题与研究内容 |
| 2 实验方法及设备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方案 |
| 2.3 实验设备及性能表征 |
| 2.3.1 薄膜制备设备及方法 |
| 2.3.2 薄膜的性能表征 |
| 2.4 实验试剂 |
| 2.5 衬底材料的选择 |
| 3 溶胶-凝胶法制备Bi-2212薄膜的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Bi-2212溶胶的配置 |
| 3.3 Bi-2212薄膜的制备工艺 |
| 3.4 热处理工艺参数对Bi-2212薄膜结构和性能的影响 |
| 3.4.1 升温速率对Bi-2212薄膜表面质量的影响 |
| 3.4.2 Bi-2212薄膜的相形成机理 |
| 3.4.3 热处理时间对Bi-2212薄膜相纯度的影响 |
| 3.4.4 氧分压对Bi-2212薄膜性能的影响 |
| 3.4.5 热处理工艺对Bi-2212薄膜Jc的影响机制 |
| 3.5 小结 |
| 4 Bi-2212薄膜的感光性分析及其微细图形的制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同溶液的化学反应机制讨论 |
| 4.2.1 Bi溶液的化学反应机制 |
| 4.2.2 Cu溶液的化学反应机制 |
| 4.2.3 Sr溶液的化学反应机制 |
| 4.2.4 Ca溶液的化学反应机制 |
| 4.3 Bi-2212溶胶的感光机理研究 |
| 4.4 Bi-2212溶胶的紫吸光度研究 |
| 4.5 Bi-2212凝胶薄膜紫外感光性研究 |
| 4.6 Bi-2212薄膜的微细图形制备 |
| 4.6.1 Bi-2212薄膜的微细图形的制备工艺 |
| 4.6.2 影响Bi-2212微细图形质量的因素探讨 |
| 4.7 图形化Bi-2212薄膜的性能分析 |
| 4.8 小结 |
| 5 Bi-2212与YBCO双层薄膜的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 溶胶-凝胶法制备YBCO薄膜 |
| 5.2.1 YBCO溶胶的配置 |
| 5.2.2 YBCO薄膜的制备及性能研究 |
| 5.3 Bi-2212/YBCO双层薄膜的制备及性能研究 |
| 5.3.1 Bi-2212/YBCO双层薄膜的制备 |
| 5.3.2 上层Bi-2212薄膜的热处理温度研究 |
| 5.3.3 Bi-2212/YBCO双层薄膜的结构 |
| 5.3.4 Bi-2212/YBCO双层薄膜的性能 |
| 5.4 YBCO/Bi-2212 双层薄膜的制备及性能研究 |
| 5.4.1 YBCO/Bi-2212 双层薄膜的制备 |
| 5.4.2 上层YBCO薄膜的热处理温度研究 |
| 5.4.3 YBCO/Bi-2212 双层薄膜的结构分析 |
| 5.4.4 YBCO/Bi-2212 双层薄膜的超导性能测试 |
| 5.5 小结 |
| 6 YBCO/Bi-2212/YBCO三层薄膜的制备 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 YBCO/Bi-2212/YBCO三层薄膜的制备 |
| 6.3 YBCO/Bi-2212/YBCO三层薄膜的结构及形貌 |
| 6.4 YBCO/Bi-2212/YBCO三层薄膜的超导性能测试 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论 |
| 论文创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（5）激光CVD外延生长NdBCO超导薄膜的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超导材料的发展历程 |
| 1.3 高温超导材料的应用现状与研究意义 |
| 1.3.1 高温超导材料的应用现状 |
| 1.3.2 高温超导材料的研究意义 |
| 1.4 NdBCO的结构与制备方法 |
| 1.4.1 NdBCO的晶体结构 |
| 1.4.2 NdBCO薄膜的制备方法 |
| 1.5 本论文研究内容与创新点 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 创新点 |
| 第二章 实验与测试 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.1.1 衬底材料 |
| 2.1.2 前驱体 |
| 2.1.3 气体 |
| 2.2 实验方法与设备 |
| 2.2.1 激光化学气相沉积方法 |
| 2.2.2 激光化学气相沉积设备介绍 |
| 2.3 NdBCO外延薄膜制备技术路线 |
| 2.4 NdBCO薄膜的测试与表征 |
| 2.4.1 结构分析 |
| 2.4.2 形貌分析 |
| 2.4.3 性能测试 |
| 第三章 MOCVD外延生长Nd BCO超导薄膜 |
| 3.1 前驱体挥发组分外延生长Nd BCO薄膜的影响 |
| 3.1.1 不同前驱体摩尔挥发比例下制备NdBCO薄膜的工艺条件 |
| 3.1.2 前驱体摩尔挥发比例对制备NdBCO薄膜膜内组分的影响 |
| 3.1.3 前驱体摩尔挥发比例对制备NdBCO薄膜物相及取向的影响 |
| 3.1.4 前驱体摩尔挥发比例对制备NdBCO薄膜微观结构的影响 |
| 3.2 沉积温度对外延生长Nd BCO薄膜的影响 |
| 3.2.1 不同沉积温度下制备NdBCO薄膜的工艺条件 |
| 3.2.2 沉积温度对NdBCO薄膜生长取向的影响 |
| 3.2.3 沉积温度对NdBCO薄膜微观结构的影响 |
| 3.3 沉积压强对外延生长Nd BCO薄膜的影响 |
| 3.3.1 不同沉积压强下制备NdBCO薄膜的工艺条件 |
| 3.3.2 沉积压强对NdBCO薄膜生长取向的影响 |
| 3.4 沉积距离外延生长Nd BCO薄膜的影响 |
| 3.4.1 不同沉积距离下制备NdBCO薄膜的工艺条件 |
| 3.4.2 不同沉积距离对NdBCO薄膜物相和生长取向的影响 |
| 3.4.3 不同沉积距离对NdBCO薄膜微观结构的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 激光CVD外延生长Nd BCO超导薄膜 |
| 4.1 沉积温度对外延生长Nd BCO薄膜的影响 |
| 4.1.1 不同沉积温度下制备NdBCO外延薄膜的工艺参数 |
| 4.1.2 沉积温度对制备NdBCO外延薄膜的生长取向的影响 |
| 4.1.3 沉积温度对制备NdBCO外延薄膜的形貌的影响 |
| 4.1.4 沉积温度对制备NdBCO外延薄膜的超导性能的影响 |
| 4.2 氧分压对外延生长Nd BCO薄膜的影响 |
| 4.2.1 不同氧分压下制备NdBCO外延薄膜的工艺参数 |
| 4.2.2 氧分压对NdBCO薄膜的物相及生长取向的影响 |
| 4.2.3 氧分压对NdBCO薄膜的微观形貌的影响 |
| 4.3 厚度对外延生长Nd BCO薄膜的影响 |
| 4.3.1 激光CVD制备不同厚度NdBCO外延薄膜的工艺参数 |
| 4.3.2 激光CVD对NdBCO外延薄膜厚度的控制及沉积速率 |
| 4.3.3 NdBCO薄膜厚度对其生长取向的影响 |
| 4.3.4 NdBCO薄膜厚度对其微观结构的影响 |
| 4.3.5 NdBCO薄膜厚度对其应变弛豫的影响 |
| 4.4 激光CVD与 MOCVD外延生长Nd BCO薄膜的对比 |
| 4.4.1 MOCVD与激光CVD的沉积原理对比 |
| 4.4.2 MOCVD与激光CVD的结构对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文、申请专利情况 |
（6）铁硒碲超导薄膜的缓冲层效应及其离子交换法制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导材料的发展及基本特性 |
| 1.1.1 超导材料的发展 |
| 1.1.2 超导材料的基本特性 |
| 1.2 超导物理机制和理论 |
| 1.2.1 Ginzburg-Landau理论 |
| 1.2.2 BCS理论 |
| 1.3 超导材料的应用 |
| 1.3.1 超导材料在强电领域的应用 |
| 1.3.2 超导材料在电子学领域的应用 |
| 1.4 铁基超导体的分类 |
| 1.4.1 “1111”体系 |
| 1.4.2 “122”体系 |
| 1.4.3 “111”体系 |
| 1.4.4 “11”体系 |
| 1.5 FeSe1-x Tex薄膜的最新研究进展 |
| 1.6 本论文的研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 样品的制备及表征 |
| 2.1 薄膜样品的制备 |
| 2.1.1 靶材制备流程 |
| 2.1.2 脉冲激光沉积(PLD)制备薄膜 |
| 2.2 薄膜的测试与表征 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.4 X射线能谱仪(EDS) |
| 2.2.5 综合物性测量系统(PPMS)及“四探针”法测电阻 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 缓冲层对FeSe_(0.5)Te_(0.5)薄膜超导电性的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 样品的制备 |
| 3.2.2 生长温度对FST性能的影响 |
| 3.2.3 氧气退火对FST性能的影响 |
| 3.3 实验结果及分析(加入CeO_2缓冲层) |
| 3.3.1 薄膜的结构表征 |
| 3.3.2 薄膜的输运测试 |
| 3.4 实验结果及分析(加入TiO2缓冲层) |
| 3.4.1 薄膜的结构表征 |
| 3.4.2 薄膜的输运测试 |
| 3.5 FST薄膜c轴晶格常数与T_c的线性相关关系 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 离子交换法制备FeSe_(1-x)Te_x薄膜 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 离子交换法原理 |
| 4.2.2 离子交换法实验过程 |
| 4.3 实验结果及分析 |
| 4.3.1 XRD分析 |
| 4.3.2 成分分析 |
| 4.3.3 SEM分析 |
| 4.3.4 输运性能分析 |
| 4.3.5 机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 攻读硕士学位期间学术成果 |
| 致谢 |
（7）铌基超薄薄膜的制备、优化与表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导热电子探测器 |
| 1.1.1 电磁波频谱及超导探测器的应用 |
| 1.1.2 超导热电子测辐射热计 |
| 1.1.3 超导纳米线单光子探测器 |
| 1.1.4 热电子探测器制备材料与铌基薄膜 |
| 1.2 超导薄膜制备方法 |
| 1.2.1 常用衬底材料 |
| 1.2.2 超导薄膜制备方法 |
| 1.2.3 磁控溅射法 |
| 1.3 超导薄膜表征方法 |
| 1.3.1 超导性能表征 |
| 1.3.2 薄膜形貌与结构表征 |
| 1.3.3 薄膜成分表征 |
| 1.4 本文框架 |
| 参考文献 |
| 第二章 氮化铌薄膜 |
| 2.1 氮化铌薄膜制备方法 |
| 2.1.1 氮化铌薄膜性能及应用 |
| 2.1.2 磁控溅射系统 |
| 2.1.3 成膜关键参数及其优化方法 |
| 2.2 硅衬底上六氮五铌缓冲层及其优化 |
| 2.2.1 硅衬底上的缓冲层与六氮五铌缓冲层制备 |
| 2.2.2 缓冲层作用分析及薄膜结构性能表征 |
| 2.3 柔性衬底上的氮化铌薄膜 |
| 2.3.1 柔性衬底上的氮化铌薄膜的制备与优化 |
| 2.3.2 柔性氮化铌薄膜的表征 |
| 2.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 高钛铌钛氮和铌钛薄膜 |
| 3.1 铌钛氮薄膜制备条件及优化 |
| 3.1.1 铌钛氮薄膜性能 |
| 3.1.2 制备条件及其优化方法 |
| 3.1.3 铌钛氮薄膜的表征 |
| 3.2 铌钛薄膜制备及表征 |
| 3.3 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 掺杂铌薄膜 |
| 4.1 掺杂铌薄膜制备 |
| 4.2 氮化铝保护层及其优化 |
| 4.3 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 铌基超薄薄膜的应用 |
| 5.1 氮化铌热电子测辐射热计 |
| 5.1.1 器件制备 |
| 5.1.2 器件表征及研究 |
| 5.2 掺杂铌热电子测辐射热计 |
| 5.2.1 器件制备 |
| 5.2.2 器件表征 |
| 5.3 在超导纳米线单光子探测器上的应用 |
| 5.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
（8）超导薄膜材料的光谱性质及电荷动力学响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 超导材料光学性质研究背景 |
| 1.1.2 超导材料光学性质研究意义 |
| 1.1.3 超导材料国内外研究进展 |
| 1.2 论文主要内容 |
| 1.2.1 课题来源 |
| 1.2.2 主要内容 |
| 第二章 超导薄膜光学测试分析理论 |
| 2.1 光谱学原理 |
| 2.1.1 吸收率与光电导率的关系 |
| 2.1.2 反射率与光电导率的关系 |
| 2.1.3 透射率与光电导率的关系 |
| 2.2 超导薄膜的光谱响应 |
| 2.2.1 自由电子气光学响应 |
| 2.2.2 束缚电子光学响应 |
| 2.2.3 Drude-Smith模型 |
| 2.2.4 二流体模型 |
| 2.2.5 Rothwarf-Taylor模型 |
| 2.3 超导薄膜光谱测试技术 |
| 2.3.1 拉曼光谱 |
| 2.3.2 近红外光谱 |
| 2.3.3 傅里叶变换红外光谱 |
| 2.3.4 太赫兹时域光谱 |
| 2.3.5 时间分辨超快光谱技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 LCCO超导薄膜光学性质研究 |
| 3.1 LCCO超导薄膜制备 |
| 3.2 LCCO超导薄膜表征 |
| 3.2.1 LCCO薄膜的XRD分析 |
| 3.2.2 LCCO薄膜的SEM分析 |
| 3.3 LCCO超导薄膜红外光学性质研究 |
| 3.3.1 LCCO傅立叶红外反射光谱测试 |
| 3.3.2 LCCO红外光谱分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 LTO超导薄膜光学性质研究 |
| 4.1 LTO超导薄膜制备及表征 |
| 4.2 LTO拉曼光学性质研究 |
| 4.3 LTO低温近红外光学性质研究 |
| 4.3.1 LTO近红外反射光谱 |
| 4.3.2 LTO金属超导相变分析 |
| 4.3.3 LTO电子局域化效应研究 |
| 4.4 LTO超导薄膜瞬态光谱响应 |
| 4.4.1 LTO动力学弛豫过程分析 |
| 4.4.2 LTO弛豫时间常数分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 FeSe超导薄膜光学性质研究 |
| 5.1 FeSe超导薄膜制备及表征 |
| 5.2 FeSe超导薄膜近红外光学性质研究 |
| 5.2.1 FeSe近红外反射光谱 |
| 5.2.2 光学常数分析 |
| 5.3 FeSe超导薄膜材料变温太赫兹光学性质研究 |
| 5.3.1 FeSe太赫兹时域光谱 |
| 5.3.2 FeSe太赫兹复光电导率 |
| 5.3.3 FeSe关键参数分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 主要研究内容 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间已发表和待发表的学术论文 |
| 附已发表外文论文两篇 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）环境稳定型过渡金属硒化物薄膜的可控生长和物性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 二维过渡金属硫属化物的结构与性能 |
| 1.2.1 二维过渡金属硫属化物的结构特征 |
| 1.2.2 二维过渡金属硫属化物中的半导体特性 |
| 1.2.3 二维过渡金属硫属化物中的超导特性 |
| 1.2.4 二维过渡金属硫属化物中的电荷密度波 |
| 1.2.5 二维过渡金属硫属化物中的铁磁特性 |
| 1.3 二维过渡金属硫属化物的主要制备方法 |
| 1.3.1 胶带剥离法 |
| 1.3.2 化学剥离法 |
| 1.3.3 分子束外延法 |
| 1.3.4 化学气相沉积法 |
| 1.4 二维过渡金属硫属化物的器件设计和应用 |
| 1.4.1 异质结构的构建 |
| 1.4.2 双电层晶体管的构建 |
| 1.4.3 逻辑电路的构建 |
| 1.5 本论文的研究目的、内容和意义 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验设备与表征、测试方法 |
| 2.1 实验原料与化学试剂 |
| 2.2 实验装置及制备工艺 |
| 2.2.1 磁控溅射系统 |
| 2.2.2 化学气相沉积生长系统 |
| 2.3 分析表征与性能测试设备简介 |
| 2.3.1 光学显微镜 |
| 2.3.2 扫描透射电子显微镜 |
| 2.3.3 拉曼光谱分析 |
| 2.3.4 原子力显微镜 |
| 2.3.5 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3.6 低温测试系统 |
| 第三章 环境稳定型过渡金属硒化物的生长和物性测试 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 生长实验方法 |
| 3.2.1 磁控溅射沉积过渡金属薄膜 |
| 3.2.2 化学气相沉积法生长过渡金属硒化物薄膜 |
| 3.2.3 过渡金属硒化物薄膜转移 |
| 3.2.4 电学测试方法 |
| 3.3 NbSe_2薄膜的稳定性测试方法和理论模拟 |
| 3.3.1 NbSe_2薄膜在空气中的稳定性测试 |
| 3.3.2 NbSe_2薄膜在真空条件下的热稳定测试 |
| 3.3.3 NbSe_2薄膜在不同溶液中的稳定性测试 |
| 3.3.4 利用等离子体在NbSe_2薄膜中诱导结构缺陷 |
| 3.3.5 理论模拟方法 |
| 3.4 NbSe_2薄膜的生长 |
| 3.4.1 NbSe_2薄膜的形貌表征 |
| 3.4.2 NbSe_2薄膜的组分分析 |
| 3.4.3 NbSe_2薄膜的结构表征 |
| 3.4.4 NbSe_2薄膜的电学测试 |
| 3.5 NbSe_2薄膜的稳定性测试 |
| 3.5.1 NbSe_2薄膜的宏观形貌稳定性 |
| 3.5.2 NbSe_2薄膜的微观结构稳定性 |
| 3.5.3 NbSe_2薄膜的电学稳定性测试 |
| 3.6 NbSe_2薄膜的稳定性的根源探索 |
| 3.6.1 含氧前驱体样品对NbSe_2薄膜稳定性的影响 |
| 3.6.2 缺陷结构对NbSe_2薄膜稳定性的影响 |
| 3.6.3 NbSe_2薄膜稳定性的理论验证 |
| 3.7 两步气相沉积法的普适性 |
| 3.8 垂直异质结的构建 |
| 3.9 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 超导FeSe薄膜的生长和物性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 磁控溅射沉积Fe金属薄膜 |
| 4.2.2 FeSe_2薄膜的生长 |
| 4.2.3 FeSe薄膜的生长 |
| 4.2.4 FeSe薄膜转移 |
| 4.2.5 电学测试方法 |
| 4.3 FeSe薄膜的生长 |
| 4.3.1 FeSe薄膜生长过程中的形貌演化 |
| 4.3.2 FeSe薄膜生长过程中的化学键变化 |
| 4.3.3 FeSe薄膜的均匀性测试 |
| 4.4 FeSe薄膜生长过程中的微观结构变化 |
| 4.4.1 FeSe_2薄膜的微观结构 |
| 4.4.2 FeSe薄膜的微观结构 |
| 4.5 FeSe薄膜生长过程中的电学输运测试 |
| 4.5.1 FeSe薄膜的超导特性 |
| 4.5.2 FeSe薄膜的结构转变过程中的电学输运测试 |
| 4.5.3 FeSe薄膜生长过程中的温度依赖相变 |
| 4.5.4 不同衬底上FeSe薄膜的电学输运测试 |
| 4.5.5 超导FeSe薄膜的厚度 |
| 4.6 改良的两步气相沉积法的普适性 |
| 4.7 结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文的主要结论和创新点 |
| 5.2 研究方向展望 |
| 攻读博士学位期间发表和待发表的论文 |
| 致谢 |
四、一种制备大面积扩散Nb_3Sn超导薄膜透射电子显微(TEM)样品的新方法（论文参考文献）
- [1]磁控与脉冲激光共溅射方法制备YBa2Cu3O7-δ超导复合薄膜的研究[D]. 代秀红. 河北工业大学, 2017(01)
- [2]外延氧化锡和锡酸锌单晶薄膜的制备及性能调控[D]. 何林安. 山东大学, 2020(10)
- [3]激光CVD外延生长SmBCO超导薄膜的研究[D]. 汪婷. 武汉理工大学, 2018(07)
- [4]铋锶钙铜氧与钇钡铜氧复层薄膜的制备及性能研究[D]. 刘晓琴. 西安理工大学, 2019(01)
- [5]激光CVD外延生长NdBCO超导薄膜的研究[D]. 王凯东. 武汉理工大学, 2019(07)
- [6]铁硒碲超导薄膜的缓冲层效应及其离子交换法制备[D]. 黄景丰. 南京大学, 2020(02)
- [7]铌基超薄薄膜的制备、优化与表征[D]. 贾小氢. 南京大学, 2014(03)
- [8]超导薄膜材料的光谱性质及电荷动力学响应研究[D]. 张衍敏. 山东大学, 2019(02)
- [9]一种新的简易共蒸Nb3Sn膜的制备及其电子显微术（TEM）研究[J]. 张金龙,孟小凡,顾辉. 低温物理学报, 1987(01)
- [10]环境稳定型过渡金属硒化物薄膜的可控生长和物性研究[D]. 林会会. 南京大学, 2019(01)