MOD法によるBi-2212/MgO薄膜の膜厚変化による特性評価(接合及び材料,一般)

概要

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我々は、テラヘルツ帯で動作する発振器・検出器などへの応用を目指し、真空装置を必要とせず、低コストで大面積での成膜が可能な有機金属分解(MOD)法によるMgO基板上へのBi_2Sr_2CaCu_2O_<8+x>(Bi-2212)薄膜の作製を行っている。これまで、このMOD法を用いて、MgO基板上に厚さ約120nmのBi-2212薄膜を作製し、その特性評価を行ってきた。しかし、MOD法により作製した同薄膜をデバイスに柔軟に応用していくためには膜厚を変化させたときの特性を把握することが必要である。本研究では、MOD法により、膜厚40〜240nmのBi-2212/MgO薄膜を作製し、最適な作製条件の把握ならびに作製した薄膜の特性を評価した。その結果、840℃で焼成した膜厚120nmの薄膜はMgO基板に対するBi-2212の面内配向角は、η=45°が支配的であったのに対し、845℃で焼成した膜厚240nmの薄膜はη〜±12°が支配的であった。また、膜厚が増加すると、表面モフォロジーの向上、on-set T_cでの抵抗率の減少、臨界電流密度(J_c)の向上が得られ、膜厚約120〜240nmにおけるJ_cは4〜5×10^5A/cm^2(@4.2K)であった。
2009-07-14