Способ получения высокотемпературных сверхпроводящих пленок

,И, Зо(56)сопооЕ 1 Э 3 1 Натоп с 11 п 9 Ечаро 617. ПОС ТУРН 27, р. (54) С ПЕРА НОК (57) И сокот плена ксидо бр емперчныхвимо сится к получению сверхпроводящих на основе металлоиспользовано при ройств микроэлектовой электроники. является улучшение щение времени проновки, при дложенный ости удельпленки от вым метоНа фиг. 1 помощи кото способ: на фи ного сопроти температурь приведе рой реал г. 2 - гра вления У измере а схема уст зуется пре ик зависим Ва 2 СоОт-х ная 4-зонд о В таблные пар приведены сртров получения нительные некоторых ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ, ет а 1. У-Ва-Со-О Зоре 1 п Яо 11 с Р 1 гпз ргерагетес Ьу 1 оп - "ар., Арр, Р 1 уз", 1988 ОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОТЕМЬ 1 Х СВЕРХПРОВОДЯЩИХ ПЛЕ- тение относится к получению выатурных сверхпроводниковых материалов на основе металложет быть использовано при разИзобретение отно высокотемпературных пленочных материалов оксидов и может быть разработках новых уст роники и полупроводник Целью изобретения качества пленок, сокра цесса и его упрощение.1 ч 1 с С 30 В 23/02, 29 работке новых устроиств микроэлектроники и полупроводниковой электроники. Обеспечивает улучшение качества пленок, сокращение времени процесса и его упрощение, Способ включает подачу порошка исходного материала с размером частиц 1-5 мкм в зону нагрева и испарения плоским испарителем, нагреваемым с помощью электронной пушки до 1900-2100 К, скорость подачи 5 - 60 мкг/мин, Обесгечивается бесконтактное испарение, осаждение ведут на параллельной испарителю подложке. Получены пленки УВа 2 Соз 07-х на подложке ЯГТОз, имеющие температуру сверхпроводящего перехода 80 К, Отжиг не требуется, время процесса сокращено в 200 раз. 2 ил, 1 табл,свойств УВа 2 Соз 07-х пленок по пРеДлагаемому способу. способу-прототипу и аналогу.Предложенный способ реализуется в устройстве, включающем вакуумную камеру 1, электронную пушку 2, вольфрамовый испаритель 3, дозатор 4 подачи порошка, подложку 5,П р и м е р, В вакуумной камере 1, откаченной до давления 10 мм рт.ст., находится электронная пушка 2 с параметрами; ускоряющее напряжение 3 кВ, ток электронов 20 А, Вольфрамовый испаритель 3 в виде диска диаметром 5 мм и толщиной 2 мм нагревают до температуры 2000 К. Включают подачу порошка с помощью дозатора 4. Тонкодисперсный порошок 6 высокотемпературной сверхпроводящей керамики УВа 2 Соз 07-х размером частиц 1-5 мкм под1589690 ают со скоростью 50 мкг/мин на испаритель3 вдоль поверхности на расстоянии 1-2 ммперпендикулярно потоку 7 испаряемого вещества, Поток бесконтактно испаренногопорошка в течение 4 мин осаждают на подложку 5, выполненную в виде диска диаметром 15 мм из мо окристалла ЯгТ 10 з,расположенную на расстоянии 3 см от испарителя и нагретую до 300 С. Охлаждение докомнатной температуры подложки с пленкой проводят естественным путем,В результате без дополнительного отжига получают высокотемпературнуюсверхпроводящую пленку УВа 2 Сцз 07-х диаметром 15 мм и толщиной 0,8 мкм. Поверхность пленки является зеркально гладкой ине содержит включений других фаз,Удельная электропроводность пленоксоставляла 10 а Ом х см.Температура сверхпроводящего перехода 80 К, а удельное сопротивление пленкисоответствует кривой, приведенной на.фиг.2Если сложность процесса получениясверхпроводящих пленокхарактеризовать 25количеством этапов и длительностью вреФормула изобретения Способ получения высокотемпературных сверхпроводящих пленок, включающий подачу порошка исходного материала в зону нагрева и испарения плоским испарителем и осаждение паров на подложке, расположенной напротив испарителя в вакуумированной камере, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества пленок,мени, то предлагаемый способ обеспечивает получение пленок зэ один этап и примерно в 200 раз быстрее, чем известные способы,При этом качество пленок, оцениваемое по фазовому составу и состоянию поверхности, значительно превосходит параметры пленок, получаемых известными способами.Другие примеры реализации способа и значения параметров пленок приведены в таблице, Как следует из таблицы, выход за границы значения заявляемых параметров не обеспечивает достижения поставленной цели(примеры 4-7) и по сравнению с прототипом предлагаемый способ обеспечивает упрощение процесса за счет отсутствия высокотемпературного отжига и сокращения времени процесса в 200 раз, при этом качество пленки улучшается.Следует отметить, что предложенный способ может быть использован для получения пленок широкого класса материалов как элементарных, так и сложных соединений, в том числе агрессивных,сокращения. времени процесса и его упрощения, в качестве исходного используют порошок с размером частиц 1-5 мкм, подают его со скоростью 5 - 60 мкг/мин параллельно плоскости испарителя, нагреваемого с помощью электронной пушки до 1900-2100 К, обеспечивая бесконтактное испарение, а осаждение ведут на параллельной испарителю подложке.6 о о О. О О Ю Юо4 сЧЮ юьо юьо СЧ С 3 СЧ ь 00 х л оЩ а 1- Щ О. Ь1 мО 5 О 5 ОО СС 3 %ОСф 3 3 С 33 3- ЙО О ооо ьво Сф 3 РЭ Сф 3 о С 3 о С 3 о Ю Т 5 Е Э оЩ У О с 5 Щ сТ О с О о ооо 313 (О 3 й а с Э 1 о о о о1 сч фооо оос О О 3 сч счь о СО о о сч ь ь С 33 х,Густ Заказ 559 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ СС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина