【摘 要】
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具有约瑟夫森效应的高温超导异质结在量子干涉器、太赫兹源及检测器等领域具有广泛的应用前景。目前高温超导异质结的制备存在中间过渡层厚度难以达到要求、重复性低、制备过程中结合的刻蚀法对薄膜性能有损伤等问题。因此,研究一种对超导约瑟夫森结性能无损且使中间层厚度达到要求的方法是十分有必要的。本文采用感光sol-gel法制备YBa2Cu3O7-δ/Bi2Sr2Ca1Cu2O8-δ（YBCO/Bi-2212）超
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具有约瑟夫森效应的高温超导异质结在量子干涉器、太赫兹源及检测器等领域具有广泛的应用前景。目前高温超导异质结的制备存在中间过渡层厚度难以达到要求、重复性低、制备过程中结合的刻蚀法对薄膜性能有损伤等问题。因此,研究一种对超导约瑟夫森结性能无损且使中间层厚度达到要求的方法是十分有必要的。本文采用感光sol-gel法制备YBa2Cu3O7-δ/Bi2Sr2Ca1Cu2O8-δ（YBCO/Bi-2212）超导异质结,以 YBCO 与 Bi-2212 两者晶格之间产生的应变层代替中间层以实现约瑟夫森效应,具体开展了以下工作:（1）以BzAcH（苯甲酰丙酮）作为螯合剂研究了 Bi-2212溶胶的感光性能,与丙烯酸作为螯合剂相比,溶胶的感光性能提高了 23%,使微细图形的质量提高,对Bi-2212微细图形进行热处理,获得了超导转变温度Tc为85 K的Bi-2212微细图形。（2）在不同热处理温度下制备了 YBCO/Bi-2212超导异质结,对其性能进行研究,当上下层热处理温度分别为830℃、800℃时,YBCO/Bi-2212超导异质结性能良好,通过对YBCO/Bi-2212超导异质结的不同位置进行测试,可得到晶界结、台阶结、YBCO/应变层/YBCO结,三种不同类型的约瑟夫森结。（3）制备了不同结面积的YBCO/Bi-2212超导异质结,结面积影响三种类型约瑟夫森结的I-V特征曲线。对于 结YBCO/Bi-2212超导异质结形成的界面与台阶结,发现结面积为100*100μm2时,I-V特征曲线为具有回滞现象的约瑟夫森特征曲线,当结面积减小至 100*10μm2、10*100 μm2、10*10 μm2时,不具有约瑟夫森效应。对于 YBCO/Bi-2212超导异质结形成的YBCO/应变层/YBCO结,当结面积为100*100μm2时,具有约瑟夫森效应,当结面积为100*10μm2、10*100 时,I-V特性曲线变现为SIS隧道特征,当结面积为10*10 μm2时,I-V特征曲线表现为SNS临近效应特征。
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