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J. Phys. Colloques
Volume 50, Numéro C5, Mai 1989
Actes de la 7ème Conférence Européenne sur les Dépôts Chimiques en Phase Gazeuse / Proceedings of the Seventh European Conference on Chemical Vapour Deposition
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| Page(s) | C5-131 - C5-140 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1989519 | |
J. Phys. Colloques 50 (1989) C5-131-C5-140
DOI: 10.1051/jphyscol:1989519
PREPARATION OF SUPERCONDUCTING-OXIDE FILMS BY CVD AND THEIR PROPERTIES
H. YAMANE1, H. KUROSAWA2 et T. HIRAI11 Institute for Materials Research, Tohoku University, Katahira 2-1-1, Sendai 980, Japan
2 RIKEN Co. Kumagaya 810, Kumagaya 360, Japan
Résumé
Des couches d'oxydes supraconducteurs constitués de Y-Ba-Cu-O (YBCO) et Bi-Sr-Ca-Cu-O (BSCCO) ont été préparées par le procédé CVD à partir de chélates métalliques et d'alkoxyde de bismuth volatils. L'analyse thermogravimétrique a montré que les chélates pouvaient être vaporisés à vitesse constante, pour une température donnée, pendant plusieurs heures sans se décomposer. Les couches YBCO sont épitaxiées à 800-900°C sur SrTiO3 monocristallin orienté (100) avec l'axe c perpendiculaire au plan (100) du substrat. Les grains de forme rectangulaire sont alignés suivant 2 directions dans le plan des couches. Les couches obtenues à 850°C ont une transition supraconductrice avec une résistivité nulle à 93 K. La densité de courant maximum est supérieure à 3 x 104 A/cm2 à 77 K. Les couches BSCCO déposées à 770°C sur substrat MgO orienté (100) ont subi un traitement thermique à 890°C pendant 5 h sous O2 à la pression atmosphérique. Les couches ainsi traitées sont constituées de différentes phases appartenant au système BSCCO dont l'une a un paramètre C0 = 3,7 nm. Ces couches ont une structure granulaire du type mica. La transition supraconductrice débute à 115 K et la résistance commence à diminuer vers 110 K et s'annule à 77 K.
Abstract
The superconducting oxide films of Y-Ba-Cu-O (YBCO) and Bi-Sr-Ca-Cu-O (BSCCO) systems were prepared by CVD using β-diketone metal chelates and bismuth alkoxide as starting materials. Thermogravimetric analysis revealed that the chelates vaporized at a constant rate at a fixed evaporation temperature for several hours without decompositions. YBCO films grew epitaxially along the direction of the c-axis which was perpendicular to the single crystal SrTiO3 (100) substrates at 800-900°C. Rectangular grains aligned two-dimensionally in the planes of these films. The films prepared at 850°C showed superconducting transition with zero resistivity at 93 K. The maximum current density was above 3x104 A/cm2 at 77 K. BSCCO films were prepared on MgO (100) substrates at 770°C and were annealed at 890°C for 5 h under 1 atm of oxygen. The annealed films had a phase with c0=37 Å as well as other phases in the BSCCO system. These films showed a mica-like grain structure. Superconducting transition began at 115 K and resistance started to drop at around 110 K attaining zero resistivity at 77 K.