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CVD 법에 의한 Y - Ba - Cu - O 고온초전도 박막의 제조와 열처리에 따른 특성변화
신형식,조익준 한국화학공학회 1993 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.31 No.1
β-diketonate chelate 화합물을 원료물질로 하여 890℃에서 SrTiO₃(100) 기판에 CVD법으로 T_(c, onset)=91 K (△T_c=2K)인 Y-Ba-Cu-O 고온초전도 박막을 제조하였다. 그 박막을 아르곤 또는 산소분위기에서 열처리하였을 때, 산소의 확산이 박막의 전기적 특성값과 결정격자상수에 미치는 영향을 조사하였으며, 또 XPS를 이용하여 Y 3d, Ba 3d_(5/2), Cu 2p_(3/2) 및 O 1s core-level의 광전자 방출로부터 산소확산에 의한 이들 각각의 core level line shape의 변화를 고찰하였다. 열처리조건에 따른 미세구조의 변화는 확인할 수 없었으나 T_c변화는 현저하였으며, 재 산화 처리에도 처음의 T_(c, zero)값으로는 회복되지 않았다. 박막구성원소들의 XPS core-level spectrum은 박막의 질(quality), 표면오염 정도에 따라서도 변하고 있으나, 근본적으로 초전도상의 산소함량에 따라 크게 영향을 받는 것을 알 수 있었다. The 91 K(T_(c, onset), △T_c=2K) Y-Ba-Cu-O thin films were prepared by CVD method on SrTiO₃(100) substrates at 890℃ using β-diketonate chelate compounds of Y(thd)₃, Ba(thd)₂ and Cu(thd)₂ as source materials. The characteristic changes such as T_c, crystallinity, and XPS core spectra due to oxygen out-and in-diffusion induced by heat treatment were measured by use of AC-four prove technique, XRD and SEM. We have analyzed the spectral changes observed in the XPS core spectra of Y 3d, Ba 3d_(5/2), Cu 2p_(3/2) and O 1s before and after heating Y-Ba-Cu-O films. The experimental results showed that T_c, crystal structure, and core-level line shape of the elements in the probed surface region were influenced by the oxygen content, which varied by heating in Ar or O₂ atmosphere. It is likely that the observed spectral changes are related to the oxygen deficiency as well as to the film quality and extrinsic contamination of the surface.