Связь морфологии поверхности тонких пленок YBa2Cu3O7-x, полученных импульсным лазерным напылением, с температурой окончания сверхпроводящего перехода
Ильин А.И.1, Трофимов О.В.1, Иванов А.А.2
1Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов Российской академии наук, Черноголовка, Россия
2Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", Москва, Россия
Email: ilin@iptm.ru
Поступила в редакцию: 26 марта 2020 г.
В окончательной редакции: 26 марта 2020 г.
Принята к печати: 2 апреля 2020 г.
Выставление онлайн: 3 июня 2020 г.
Обнаружена корреляция между температурой окончания сверхпроводящего перехода T(R=0) пленок YBa2Cu3O7-x толщиной 100-200 nm, полученных импульсным лазерным напылением на подложки SrTiO3(100) с температурой ~740oС и режимами скоростной фильтрации эрозионного факела, образуемого при абляции материала мишени. В условиях напыления изменяли ширину фильтрующего отверстия, частоту следования прошедшего через фильтр на подложку распыленного материала и плотность энергии излучения эксимерного лазера KrF на поверхности мишени. При скоростях напыления менее 0.1 nm·s-1 значения T(R=0) не превышали 77 K и ниже, а поверхность пленок формировали пирамиды высотой до 80 nm вдоль оси c в форме спиралей с прямоугольными основаниями и ступеньками на боковых гранях 1-2 nm. С возрастанием скорости напыления c 0.1 до 0.6 nm·s-1 T(R=0) увеличивалась до 86 K. Этим режимам соответствовала волнистая поверхность из пирамид высотой до 40 nm с округлыми основаниями диаметром до 1500 nm и нерегулярными ступеньками 1-4 nm на боковых склонах. Преимущественно по границам между пирамидами за время напыления вырастали ограненные кристаллы шириной в основании от 20-30 до 500 nm. Такой рельеф поверхности роста объяснили высокой скоростью потока распыляемого материала, определяемого частотой фильтрации эрозионного факела и плотностью энергии в импульсе при преимущественно поверхностной диффузии. Ключевые слова: импульсное лазерное осаждение; рельеф поверхности; эволюция пленки; SrTiO3.
- B. Dam, J. Rector, M.F. Chang, S. Kars, D.G. de Groot, R., Appl. Phys. Lett. 65, 1581 (1994)
- Pulsed Laser Deposition of Thin Films / Ed. Doughlas B. Chrisey, Graham K. Hubler. John Wiley \& Sons Inc. N. Y. (1994)
- K.H. Wu, S.P. Chen, J.Y. Juang, T.M. Uen, Y.S., Physica C, 289, 230 (1997)
- C. Gerger, D. Anslemetti, J.G. Bednorz, J. Mannhart, D.G. Schlom. Nature 350, 279 (1991)
- B. Dam, J.H. Rector, J.M. Huijbregtse, R. Griessen. Physica C 305, 1 (1998)
- A.I. Il'in, A.A. Ivanov, O.V. Trofimov, A.A. Firsov, A.V. Nikulov, A.V. Zotov. Rus. Microelectron. 48, 119 (2019)
- R. Arpaia, D. Golubev, R. Baghdadi, R. Ciancio, G. Drazic, P. Orgiani, D. Montemurro, T. Bauch, F. Lombardi. Phys. Rev. B 96, 064525 (2017)
- E.V. Pechen, A.V. Varlashkin, S.I. Krasnosvobodtsev, B. Brunner, K.F. Renk. Appl. Phys. Lett. 66, 2292 (1998)
- А.И. Ильин, Гликман Е.Е., И.Ю. Борисенко, Н.Д. Захаров, В.В. Старков. Поверхность. Физика, химия, механика 94, 77 (1991)
- A.I. Il'in, A.V. Andreeva, B.N. Tolkunov. Mater. Sci. Forum. 207-209, 625 (1996)
- А.И. Ильин, А.В. Андреева. Физика металлов и металловедение 80, 132 (1995)
- M. Truchlya, T. Plecenika, O. Krskoa, M. Gregora, L. Satrapinskyya, T. Rocha, B. Granc, M. Mikulaa, A. Dujavovab, S. Chromikb, P. Kusa, A. Plecenika. Physica C 483, 61 (2012)
- Y. Koike, Y. Iwabuchi, S. Hosoya, N. Kobayasht,T. Fukase. Physica C 159, 105 (1989)
- C.N.R. Rao, J. Gopalakrishnan, A.K. Santra, V. Manivannan. Physica C 174, 11 (1991)
- А.И. Головашкин. Физ. ин-т им. П.Н. Лебедева РАН, Москва, Препринт. 10. 1-32, (2005)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.