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MOD 法制备 SrTiO
3
薄膜研究
陈文祥，丁灵效，黄博，熊杰，陶伯万
电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室，成都（610054）
E-mail：wenx608@yahoo.cn
摘 要：本文采用金属有机物沉积（MOD）方法在双轴织构的 Ni-5at%W 合金基带上制备
YBCO 超导带材的 SrTiO
3
(STO)缓冲层。研究了退火温度以及单层薄膜厚度对 STO 薄膜结构
及表面形貌的影响。采用 X-衍射表征薄膜的微观结构，利用原子力显微镜观察薄膜的表面
形貌。在 900-1000℃下还原气氛中退火制备 STO 薄膜。优化工艺参数得到(200)单一取向且
表面平整的 STO 薄膜。
关键词：双轴织构；缓冲层；MOD；STO
1. 引言
随着高温超导的迅速发展，超导电缆在实际中大规模的应用指日可待。据预测
2020 高温超导电缆将取代 80%的城市传统地下电缆
[1]
。尤其是第二代 Y 系高温超导带
材，目前已取得了突破性进展。YBCO 超导材料本身是硬、脆的氧化物，要制备长的超导
带材，就必须要将超导材料沉积在柔性的金属基带上。在 Ni-5at%W 合金基带上制备 YBCO
超导薄膜，还需要制备缓冲层来解决基带与超导薄膜之间的氧和金属粒子扩散，以及它们之
间的晶格匹配问题。目前主要的缓冲层材料有 CeO
2
、Y
2
O
3
、SrTiO
3
、YSZ 等。其中 SrTiO
3
是一种典型钙钛矿结构，用作 YBCO 超导薄膜的过度层具有稳定性好、氧扩散系数较小，
能够有效地阻挡金属粒子与氧的扩散。并且 STO 不会与超导层及金属基片发生化学反应，
其晶格常数为 3.905nm，与 YBCO 的晶格失配度仅为 2.16％
[2]
。如果能够在 Ni 基带上生长
出具有良好织构的 STO 薄膜，它将是
图 1 STO 薄膜制备流程图
Fig.1 STO films preparation flow chart
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weixin_38741891
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