Представлена новая технология формирования планарных сверхпроводниковых структур на основе пленок YBCO с металлическими контактами, полностью исключающая процессы травления. Нужная топология сверхпроводящих элементов из пленки YBCO создается предложенным методом " задающей маски". Омические контакты к сверхпроводящей структуре изготавливаются методом взрывной фотолитографии. Для исследования возможностей данной технологии были проведены измерения сверхпроводящих мостиков шириной 3, 10 и 50 µm и тестовых структур для измерения контактного сопротивления.Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект 16-19-10478 ВведениеПри традиционном подходе к изготовлению планар-ных структур на основе пленок высокотемпературного сверхпроводника YB 2 Cu 3 O 7−x (YBCO) последователь-ность основных операций следующая. На подложку напыляется YBCO пленка, затем, для дальнейшего фор-мирования омических контактов [1-3], на нее in situ или в другой установке, сразу после напыления YBCO, осаждается металлическая пленка. После напыления этих слоев формируется требуемая топология струк-туры, для чего используется ионное или химическое травление [3][4][5]. Для получения изолирующих областей, разделяющих сверхпроводящие элементы, может приме-няться также ионная имплантация [4,6,7]. Формирование топологии является критически важным этапом при изготовлении планарных структур на основе YBCO пленок, существенно влияющим на конечные параметры прибора, что обусловлено высокой чувствительностью свойств YBCO пленок к внешним воздействиям.При химическом травлении YBCO возникает значи-тельный и плохо контролируемый уход размеров форми-руемой структуры относительно фоторезистивной маски ( " подтрав"), связанный с наличием медленно (по срав-нению с YBCO) растворимых в травителе вторичных фаз. Кроме того, во время травления край пленки YBCO повреждается на большую, порядка 1 µm, глубину [5]. Сложности, возникающие при ионном травлении YBCO, связаны, прежде всего, с низкой скоростью травления материала пленки, что требует повышения стойкости за-щитной маски. Кроме того, образец во время травления нагревается и его необходимо охлаждать, чтобы не про-изошла деградация YBCO пленки. Следует отметить, что поскольку коэффициент диффузии кислорода в пленке YBCO в направлении a-b во много раз больше, чем в на-правлении оси c, то структуры, полученные травлением, и, следовательно, с открытыми в направлении a−b слоя-ми YBCO, более подвержены деградации. При создании изолирующих областей методом ионной имплантации возникают сложности с удалением фоторезистивной маски, что связано с задубливанием фоторезиста при воздействии высокоэнергетичных ионов.При химическом травлении металлических слоев к повреждениям поверхности и края YBCO из-за контакта с травителем добавляется также значительный и плохо контролируемый подтрав под фоторезистивную маску, что связано с низкой адгезией металла к пленке. Удале-ние металла с поверхности YBCO ионным травлением может приводить к деградации свойств структуры из-за радиационного воздействия ионов на пленку. Травл...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.