使用磁控濺鍍在氧化鎂階梯式基座上製作高溫超導量子干涉元件

Abstract

本實驗階梯式高溫超導磁量計，是利用磁控濺鍍方法，將釔鋇銅氧(YBa2Cu3O7)薄膜，成長於氧化鎂(10 mm×10 mm)之階梯式基座上。利用曝光、顯影、氬離子蝕刻等半導體技術來製作。一開始使用階梯角度35°、45°、55°、65°的MgO基座，階梯高度在300 nm，在將MgO階梯基座鍍上臨界溫度可以到達86 K以上的釔鋇銅氧(YBa2Cu3O7-x)超導薄膜，薄膜厚度約150 nm，SQUID線寬為3 μm、4 μm、5 μm。再把SQUID樣品放置於低溫恆溫器，降溫於液態氮中之後再配合電路及量測儀器等來檢查我們做出來的SQUID特性。將每個階梯基座角度的I-V及V-Φ特性，做比較試圖找出特性最佳的階梯基座角度以及SQUID的線寬，再將薄膜厚度提升至200 nm後，以離子蝕刻的方式將薄膜厚度從200 nm降低，為了比較不同薄膜厚度的所量測的I-V及V-Φ特性。

本論文我們試圖研究探討不同角度的MgO階梯式基座，及不同角度的MgO階梯式基座所製作出的超導量子干涉元件的特性去做比較。希望能製作出V-Φ特性的Vpp訊號和雜訊能夠在NMR系統上使用。