화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 )
권호 12권 1호
발표분야 에너지환경재료
제목 MgO(001) 기판에 증착된 YBCO 박막의 ex-situ 열처리에 의한 epitaxial 성장
초록 YBCO 초전도 박막의 임계 전류 밀도 향상을 위해서는 c 축으로 배향된 성장이 필요하다. 이를 위하여 RF Magnetron Sputter와 Excimer Laser(λ=248nm)의 물리적 증착법에 의해 MgO (001) 단결정 기판위에 YBCO 박막을 증착 시킨 후 ex-situ 방법으로 열처리를 하였다. RF-Sputter을 이용한 증착조건은 Ar:O2=4:1의 혼합된 가스 100mTorr의 분위기에서 5~20분간 증착하여 100~350nm의 두께를 가지도록 증착하였으며 레이저를 이용한 증착 조건은 P(O2) = 200 mTorr, 에너지밀도는 2~3J/㎠로 하여 RF-Sputter와 동일한 두께를 가지도록 증착하였다. 열처리는 선형 초점 적외선 가열 방식을 이용하여 산소 분위기에서 850~920℃의 범위에서 행하였으며 0.2~2mm/min의 속도로 이동시켰다. 열처리된 시편은 450℃에서 1시간 동안 서냉처리를 하였다.
YBCO/MgO(001) 박막은 2차원 검출기 시스템인 GADDS(General Area Detector Diffraction System) XRD를 이용하여 결정상을 분석하였고, FE-SEM으로 조성분석과 미세구조를 관찰하였다. 열처리 온도가 낮거나 시편의 이동 속도가 빠르게 되면 MgO(100) 기판 표면에 성장된 YBCO 박막은 에피 성장을 하지 않고 a축과 c축이 혼재된 다결정상으로 존재함을 2차원 검출기로 확인 할 수 있었다. YBCO 박막의 임계전류밀도, 임계온도 등의 초전도특성은 4단자법으로 측정하여 열처리 조건에 따른 효과를 비교분석하였다.
저자 강시우1, 정준기2, 김철진1
소속 1경상대, 2창원대
키워드 YBCO; ex-situ; MF Magnetron sputter; Excimer Laser
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