使用脈衝雷射沉積法在鈦酸鍶雙晶體基座上製作超導量子干涉元件與特性研究

Abstract

本實驗將討論如何製作與探討高溫超導磁量計，因為本實驗室之前使用的鈦酸鍶階梯式基座製作但因薄膜在階梯轉折處形成絕緣體成功率不夠穩定所以我們改變方法改為採用同大小的鈦酸鍶雙晶體基座，絕緣層較為穩定，希望能夠提升成功率。 我們在使用脈衝雷射沉積法鈦酸鍶雙晶基板鍍上高溫超導釔鋇銅氧，經由儀器確認，其臨界溫度約在88 K以上，表面平整度在10 nm以下，再利用微影製程與乾式蝕刻的方式，製作量子干涉元件-磁量計，接著再利用SQUID訊號量測儀來測量我們成品之特性。 本論文中成功製作出高溫超導磁量計。磁量計在液態氮溫度(約77.4K)的最大電壓-磁場訊號VPP最大可達到21μＶ， 臨界電流Ic=30μA，電阻Rn2.5歐姆 ，而在屏蔽環境之下磁場雜訊在1 KHz時約為16 μΦ0/Hz1/2，有效的提升了製成的成功率，並且依照製作方法建立出脈衝雷射沉積法製作鈦酸鍶雙晶SQUID的”標準作業程序” 有效的提升良率。