Эпитаксиальные пленки высокотемпературного сверхпроводника YBa2Cu3O7-x. Получение и использование тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Кайлашев, Евгений Михайлович АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Фрязино МЕСТО ЗАЩИТЫ
1995 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.10 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Эпитаксиальные пленки высокотемпературного сверхпроводника YBa2Cu3O7-x. Получение и использование»
 
Автореферат диссертации на тему "Эпитаксиальные пленки высокотемпературного сверхпроводника YBa2Cu3O7-x. Получение и использование"

р v б; -о д

'о 0\и На правах рукописи

К а д з щ р в Евгений Михайлович

"С,ГГАКСИАЛЬНЫЕ ПЛЕНКИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО 7ВЕРХГРСВ0ДНИКА Ш^иф^. ПОЛУЧЕНИЕ И ИЯШЬЭС

01.04.10. - физика полупроводников и диэлектриков

Автореферерат диссертации на соискание ученей степени кандидата физик.?-математических наук

Фрязино -1995 г.

» ' г

Работа выполнена в Институте радиотехники и электроники РАН и в НИИ механики и прикладной математики Ростовского ^.-дарственного университета.

Научный руководитель: кандидат технических наук, старший

научный сотрудник Шефталь Р.Н.

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Котолянскии И.М. кандидат технических наук. Кузнецов В.П .

Ведущая организация Московский Институт радиотехники,

электроники и автоматики г. Москва.

Защита диссертации состоится "16" ноября 1595 г. в 13 час.

нй заседании Диссертационного Совета К 002.74.01 в Институте радиотехники -I электроники РАН /1441120 ,Московская о^л ,пл.академика Введонского 1,г.Фряэино/

С диссертацией м«ыо ознакомиться в библиотеке Института

радиотехники и электроники РАН /т. Фрязино/

Г

Автореферат разослан октября 1995 г.

Ученый еекре'шоь Лиссертационного совета **язидат физико-математических наук V ^ И. И. Чусов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Исследование физических процессов, происходящих при формировании тонких пленок, и разработка новой технологии микроэлектроники стимулируют развитие друг друга. Сразу после открытия в 1986 году Беднордцом и Мюллером явления высокотемпературной сверхпроводимости были предприняты попытки вырастить эпитаксиальные пленки высокотемпературных сверхпроводников СВТСП) различными вакуумными методами. Наиболее распространенными методами, использующимися для получения пленок ВТСП, стали традиционные методы вакуумного напыления: магнетронное распыление, электронно-лучевое напыление, молекулярно-лучевая эпитаксия, лазерное испарение. Основные проблемы всех вакуумных методов получения пленок ВТСП связаны со сложностью сохранения стехиометрии слоя ВТСП и с малыми скоростями роста. Ухе в первых работах по получению пленок сложного состава обращалось внимание на основное свойство импульсного лазерного испарения веществ -конгруэнтность испарения. Вскоре основное свойство метода лазерного напыления было использовано исследователями для получения эпитаксиальных пленок ВТСП.

Это резко повысило активность исследователей в поисках получения этим методом многослойных структур, включающих тонкие пленки высокотемпературных сверхпроводников, диэлектриков, металлов и полупроводников. Метод лазерного напыления позволяет создавать многослойные структуры, в том числе и сверхрешетки, необходимые как при проведении фундаментальных исследований, так и при разработке новых устройств на пленках ВТСП.

Физика процесса взаимодействия импульса света с веществом сложна и в каждом частном случае при переходе от одного типа лазера к другому или смене материала мишени требует дополнительных исследований, например таких, как влияние мощности и длины волны излучения и характеристик испаряемой мишени и многого другого на качество формирующегося слоя.

Серьезной проблемой лазерного напыления является эффект

брызгосбразозания и вынос твердых частиц, препятствующих обраво ванию гладкой поверхности слоя. Преципитаты и "лазерные капли" делают трудным получение многослойных структур с эффективно изолирующими барьерами. Разработка методов контроля in situ процессов, происходящих при лазерно.ч напылении, является актуальной задачей улучшения сверхпроводящих свойств пленок ВТСП. Метод время-пролетной оптической спектроскопии позволяет получать во время напыления информацию о процессах взаимодействия лазерного факела с кислородом в пространстве мишень-подлох-сс., выбрать оптимальное расстояние между мишеньв к подложкой и мощность лазерного импульса.

В нйстояаее время лучшие пленки ВТСП получены при использовании лазеров, работающих в резиме модулированной добротности. Однако при этой существуют значительные трудности при получении достаточно толстых пленок ВТСП большой площади, необходимых при разработке ряда микроэлектрокных устройств, в том числе для СВЧ применений. Задачей исследования является развитие методов получения высококачественных пленок ВТСП с высокой скоростью осаждения.

Цель диссертационной работа состояла ь исследовании процессов получения пленок с бсльешш скоростями осаждения при лазерном испарении, исследовании свойств пленок УБа Си 0 и

использовании этик пленок в мшсроэлектрошшх устройствах.

Научная новизна работы состоит в следующем:

Предложен и исследован метод кристаллизации пленок Y8a Си О х при высоких приведенных скоростях осаждения до 40 Д/с в кваэинепрерывном режиме лазерного напыления. Использование тонкой мснокриеталлической пленки-затравки УВагСиз07 х, полученной лазернш-! испарением в режиме модулированной добротности позволило при ее доращивании в квазинепрерывном режиме лазерного напыления получить

опитаксиальные пленки УВа Си 0 ...

2. 3 7 — Л

Развит метод контроля процессов при лазерном напылении с помощь» время-пролетной оптической спектроскопии факела, позволяющий проводить контроль процессов при высоких давлениях кислорода в реальных условиях напыления. Показано, что контроль процессов образования молекулярных окислов Y0 с помощьп спектроскопии факела может эффективно использоваться для оптимизации условий роста высококачественных пленок сверхпроводников Y8i2Cu_07_x.

Предложена модификация метода лазерного напыления, сочетающая преимущества вяеосезого лазерного напыления и метода горячей стенки. Данным методом получены эпктаксиальные пленки YBa£Cu307 , имеющие гладкую поверхность. Пленки на COOD МдО, (100) LaAlO, и LiHbO (YZ-сргз) иькмя высокие критические параметры.

Исследована возможность создания болсметрачоского приемника ИК диапазона с чувствительностью не менее 10~7 Дж/см2 на основе тонкой мококристаллической пленки Y3a,Cu,07 х на подложке МдО.

Предлохен к исследован спектрально-селективный ИК фотспри-емиик на основе многослойной тонкопленочной структуры иолат D /YSZ/YBa,Си 0 г работающий прл температуре 20 К.

Обнаружено и исследовано выпрямлен:-:® гармонического сигнала на нелинейном участке всльт-амперной характеристики микромэстака на основе эпктэксиальной пленки YBa Си 0

2 2 ' - А

Праэтическая ценность

В работе развит метод получения мснокрксталлическцх пленок YBa2Cu,0„ у с высокой приведенной скоростью осаждения. Оптико-спектральные исследования лазерного факела позволили оптимизировать условия получения эпитаксиальных пленок. В квазинепрэрывком режиме лазерного напыления реализована кристаллизация с высокими скоростям:! при гладкой морфологии поверхности пленок. Предложена новая модификация метода лазерного напыления - вкеосевое напыление в квазизаикнуто.ч объеме, позволявшая осаждать опитаксиальные

пленки ВТСП о высокими критическими параметрами. Получение зпитаксиальных пленок УВа Си 0 „на пьезоподложках и исследова-

2 3 7 -Л

ние спектрально - селективных фотоприемников на основе системы органический краситель - сверхпроводник открывает возможность создания координатно - чувствительных спектрально селективных фотоприемников, сканируемых поверхностной акустической волной. За счет целенаправленного синтеза органического красителя спектральная селективность такого фотоприемника может быть реализована во всем видимом или ближнем ИК диапазоне.

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработанный метод осаждения зпитаксиальных пленок УВа„Сиа07_х с высокими приведенными скоростями роста в квазинепрерывном режиме лазерного напыления ка тонкой эпитаксиальной затравке УВагСиз07_х, осажденной в режиме модулированной добротности.

2. Результаты исследований методом время - пролетной оптической спектроскопии механизмов образования молекулярных окислов УО в лазерном факеле УВагСиз07_х, позволившие оптимизировать условия получения высококачественных пленок ВТСП.

3. Модификация метода лазерного напыления, сочетающая преимущества внеосевого лазерного.напыления и метода горячей стенки, позволившая получить пленки ВТСП с высокими критическими параметрами.

4. Результаты исследований болометрического приемника на основе эпитаксиальной пленки УВагСиз07_х и спектрально-селективного фотоприемника на основе тонкопленочной структуры органический краситель - сверхпроводник.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на научном семинаре ИРЭ РАН, на всесоюзной конференции по процессам роста и синтеза полупроводниковых кристаллов и пленок (6-ая, Новосибирск, 1986), на международной конференции по технологии сверхпроводящих пленок

CColorado, USA, 1990), на IV всесоюзной конференции "Актуальные проблемы получения и применения сегнето-, пьеэо-, пироэлектрический и родственных,им материалов" (Москва, 1991г.), на всероссийской научно - технической конференции с международным участием СТаганрог, 1994), на международной конференции ICEC-15 CGenova, Italy, 1994), на международной конференции по сверхпроводимости (Kitakuyshu, Japan, 1994).

Публикации По теме дисертации опубликовано 15 работ.

Объем диссертации Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, занимающих 113 страниц машинописного текста из них 33 рисунка. Список цитированной литературы включает 72 наименования.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении показана актуальность проведения исследований в выбранном направлении, сформулированы предмет изучения и цель работы, изложено содержание диссертации и приведены основные результаты, обладающие научной новизной и практической ценностью. В первой главе дан обзор литературы, посвященной характеристике лазерных методов испарения вещества. В первом параграфе приводятся параметры эрозионной плазмы в различных режимах лазерного испарения. Приведены данные об энергии частиц лазерного факела при испарении вещества в режимах свободной генерациии, модулированной добротности и квазинепрерывном режиме лазерного напыления.

Во втором параграфе обсуждаются особенности импульсного лазерного напыления по сравнению с другими методами Еакуумной кристаллизации тонких пленок. Основное свойство импульсного лазерного метода - конгруэнтность испарения вещества. Кроме того, метод характеризуется высокими скоростями осаждения и позволяет

получатъ сверхтонкие сплошные апитаксиальные пленки. Высокая активность атомов конденсата, кратковременный нагрев подложки при осаждении очередного слоя и стимулирующее влияние высокоэнергетичных ионов лазерного факела приводят к значительному снижении температуры ориентированного роста.

В третьем параграфе рассматривается современный этап развития метода лазерного напыления - получение пленок высокотемпературных сверхпроводников. Обсуждаются основные методы исследования процессов в лазерном факеле: время-пролетная масс -спектроскопия и время - пролетная оптическая спектроскопия. Приведены данные о зависимости стехиометрии пленок УВагСиз07 х от длины волны и плотности мощности лазерного излучения. Отмечаются сложности сохранения стехиометрии пленок по кислороду.

В заключении первой главы делается вывод о необходимости контроля процессов происходящих в лазерно!.

факеле, исследовании их влияния на состав, однородность, морфологию и структуру пленок.

Во второй главе исследована кристаллизация монокристаллическю пленок УВагСиз07_х в режиме модулированной добротности н< подложках С001) МдО и С100) ЬаА10з. Методом время - пролетной оптической спектроскопии исследованы процессы формирования в лазерном факеле молекулярных окислов, таких как УО при давления] кислорода 10~2 - 10"1 мм рт. ст. При давлениях кислорода 10"1 ко рт. ст. на осциллограмме светимости линии окислов УО* СХ = 601.! нм) и линии нейтральных атомов У* СХ = 619.1 нм имеются два

IV

максимума. На осциллограмме же светимости линии ионов У СХ = 308.7 нм) наблюдался лишь один максимум. Наши исследования показали, что с понижением давления кислорода от Р0 = 8'10"' мм рт. ст. до 5-10"гмм рт. ст, второй максимум на оёциллограммах светимости линий УО СХ = 601.9 нм) и У* СХ = 619.1 нм) постепенно уменьшается и при Р0 < 5-10"2 мм рт. ст. исчезает. В светимости линии ионов У+* СХ = 508.7 нм) с понижением давления

кислорода значительных изменений не наблюдалось. Это свидетельствует о том, что первый максимум на кривой интенсивности окислов ГО связан с их испарением непосредственно из мишени. Второй же максимум связан с рекомбинационными процессами при взаимодействии иттрия, распространяющегося в плазменном факеле с кислородом. Вблизи поверхности мишени температура факела столь высока, что вероятность ионизации У при столкновениях с электронами велика. С течением времени температура плазмы падает, так что ионизация У уменьшается, при этом усиливается рекомбинация ионов иттрия У+ при столкновениях с электронами. В результате происходит усиление спектральной эмиссии У помимо эмиссии, связанной с У, испаренным непосредственно с поверхности мишени. С некоторой задержкой после этого рекомбинация У и 0 приводит к образованию окислов УО. Для оптимизации условий роста пленок сверхпроводников УВагСиз07 х. предложен метод внеосевого лазерного напыления в квазизамкнутом объеме. Суть метода заключается в следующем: система диафрагм вырезает наиболее однородную и стехиометричную по составу часть лазерного факела, экранирует подложку от прямого попадания брызг и осколков мишени, а также создает нагреваемый квазизамкнутый объем с помещенными в него подложками. Отличительной чертой данной геометрии напыления является продольное расположение подложки относительно эрозионного факела. Использование квазизамкнутого объема создает более равновесные условия роста пленок, что улучшает условия кристаллизации и способствует сохранению стехиометрии пленок, в том числе по кислороду. Основным отличием этой системы лазерного, напыления является то, что при повышении давления кислорода в вакуумной камере до 0.1 мм рт. ст.атомы, ионы и молекулы, испаренные с поверхности мишени, при столкновении с молекулами кислорода резко изменяют направление своего движения. Таким образом, осаждение материала на подложку происходит только за счет диффузии частиц лазерного факела. Важным отличием этой системы лазерного напыления является также то, что

в потоке атомов и молекул вещества на подложку существенную долю составляют переотраженные от нагретых стенок ячейки атомы и молекулы. Такое переотражение способствует повышению однородности и плотности потока частиц, на поверхность подложки по сравнению со свободным расширением плазменного облака в вакууме, а также улучшает стехиометрию и структуру пленки.

Методом внеосевого лазерного напыления в квазизамкнутом объеме получены эпитаксиальные пленки УВагСиз07_х на С001) МдО и С100) ЬаА10з. Пленки однофазны и имеют параллельную ориентацию по отношению к подложке, т. е. (001) II (001) МдО и направление УСО^ гз И 1Ю01 МдО. Полуширина дифракционных пиков кривой качания менее 0.3°. Для пленок УВагСиз07 х на (001) МдО Тс = 90 К, ДТС = 0.5-1.0 К, КС 300 Ю/ИСЮО К) ГЗ, Лс = (3.5-5.0)х10в А/смг. (77 К, В = 0) на (100) ЬаАЮ Т_ = 90 К, - 1 К,

3 О О

И300 К)/КС 100 К) ~ 3, лс ~ (5-7)-10еА/см2.

Кроме того, исследовался рост пленок на собственном подслое УВагСиз07 при лазерном испарении в режиме модулированной добротности. Рентгеноструктурные исследования пленки У-Ва-Си-0/У-Ва-Си-0/Мд0 показали, что на рентгенограмме пленки преобладают рефлексы типа (001), ширины которых не отличаются от ширины соответствующих рефлексов пленки У-Ва-Си-0/ МдО. Для пленок, выращенных на собственном подслое Тс возросла с 82 до 89 К, отношение 1?(300 К)/К 100 Ю увеличилось с 2.0 до 2.6, критический ток вырос в 8 раз. Возможность поэтапного доращивания делает его технологически более гибким для изготовления различных пленочных структур. В третьей главе описаны исследования по изучению испарения УВагСиз07_х 'микросекундными лазерными импульсами с высокой частотой следования.

Установлено, что в квазинепрерывном режим© лазерного напыления затруднено встраивание кислорода в кристаллическую решетку растущего слоя. На основе использования рентгено и оптико - спектральных исследований лазерного факела и состава пленок, а также электронно - микроскопических

исследований поверхности пленок предложена геометрия лазерного напыления, позволяющая осаждать пленки УВа Си 0 „ с высокой

г з 7-Х

приведенной скоростью до 160 А/с и гладкой морфологией поверхности. Полученные пленки текстурированы с осью с , перпендикулярной подложке, что свидетельствует о превалировании ориентации роста над ориентацией зарождения при таких высоких приведенных скоростях осаждения.

В четвертой главе описан разработанный нами метод

скоростного выращивания пленок УВа2Сид0у_х с совершенной

структурой и высокими электрическими характеристиками . Сначала

проведено теоретическое рассмотрение механизма ориентации пленки

на инородной подложке при лазерном нанесении в режиме

модулирозанной добротности. Затем, механизм ориентации при

испарении в квазинепрерывном .режиме.Потом описана комбинация

обоих режимов испарения, результатом которой стал метод

кристаллизации толстой С 1 - 2) мкм монокристаллической пленки

ВТСП. Анализируется движение кристаллических комплексов в

присутствии и отсутствии высокоэнергетических ионов. Показано,что

отсутствие высокоэнергетических ионов в эрозионном факеле

приводит к механизму конденсации почти не отличающемуся от

механизма, характерного для резистивного испарения. При

Ван-дер-Ваальсовском характере сил связи между подложкой и

нарастающей фазой определены условия ориентации

зарождения. Присутствие в эрозионной плазме высокоэнергетических

ионов существенно меняет характер связи между адсорбатом и

адсорбентом. Показано,что в результате дифференциального

"вбивания" ионов в подложку на ее поверхности образуются места

стока адсорбированных атомов. Определены среднее перемещение

молекулы в адсорбционном слое и средняя площадь занимаемая

двумерным цилиндрическим островком после 1 импульса, которые

составляют ^ 4x10 К и соответственно.

Поверхностная плотность островков пропорциональная количеству

10 Р

эмитированных ионов составляет ^ 10 см^. Это определяет слоевой рост осаждающейся фазы и объясняет

непрерывность пленки при самых малых толщинах ^ 20 К. Числовые оценки, полученные наш, основаны на предварительном экспериментальном исследовании полного количества атомов выброшенных из мишени за импульс, ^ 5x10^ ат/имп, доля высокоэнергетических ионов 0.1%,полное время испарения 200 мкс.

Отсутствие высокоэнергетических ионов в эрозионной плазме при квазичастотном лазерном испарении препятствует образованию ориентированного зарождения на инородных подложках. Прежде чем десорбироваться или присоединиться к кристаллической решетке каждая молекула проходит расстояние \s. Поэтому за время своего существования она либо успевает занять на поверхности положение соответствующее минимуму энергии, либо соединиться с другими адсорбированными молекулами, образовав скопление (кластер) не связанное с симметрией подложки. При большой плотности (пересыщении) адсорбированных частиц такая ситуация реализуется с большой вероятностью. Если же нанесение слоя происходит на собственную (автозпитаксиальную) поверхность, то молекула, достигшая границы адсорбированный слой - затравка должна продиффундировать сквозь адсорбированную пленку и встроиться в естественную шероховатость пленки затравки. Эти представления легли в основу скоростного метода выращивания монокристаллической пленки ВТСП. Монокристаллическая пленка затравка толщиной 500 Д была получена на (OODLaAlOg , в режиме модулированной добротности. После чего уже в режиме квазичастотног испарения она доращивалась до требуемой толщины со средней скоростью 0.2 мкм/ыин. При толщине монокристаллической пленки YBagCUgOy^ равной 1 мкм она характеризуется зеркально гладкой поверхностью ,ТС=90 К, IcC771q=2.6 хЮ6 А/см2, кзоО/КЮО=2-9 В пятой главе описаны предложенные и исследованные нами микроэлектронные устройства на основе эпитаксиальных пленок ВТСП. Описан принцип работы тонкопленочного болометрического приемника ИК-излучения на подложке МдО при импульсном токовом термоциклировании сверхпроводящего перехода и спектрально-селективного ИК фотоприемника.

Уменьшение времени термоциклирования сверхпроводящего перехода ВТСП можно получить при реализации такого режима работы приемника, когда между пленкой ВТСП и подложкой, на которой она расположена, существует значительный градиент температуры, т. е. при использовании адиабатического нагрева приемной площадки приемника. Этот режим реализуется, если длительность теплового воздействия на пленку ВТСП меньше тепловой постоянной времени структуры пленка - подложка. Применение импульсного термоциклирования сверхпроводящего перехода снижает требования к стабильности температуры в рабочей точке приемника примерно в 100 раз и позволяет сохранять градиент температуры между пленкой БТСП и подложкой, что существенно уменьшает времена термоциклирования сверхпроводящего перехода. Установлено, что быстродействие приемника ограничено теплопроводящими свойствами подложки. Наиболее привлекательными для этих целей являются сапфир и периклаз (МдО).

При оптическом импульсе СХ = 10.6 мкмЗ с плотностью мощности 10~3 Вт/см2, длительностью 1 мс и фронтом 100 мкс был получен фотоотклик амплитудой - 1 В, полностью повторяющий импульс излучения. Таким образом, удалось уверенно регистрировать излучение с плотностью энергии 10~7 Дж/смг.

Создан спектрально - селективный фотоприемник на основе многослойной тонкопленочной структуры органический краситель - сверхпроводник. Пленка хелата диспрозия имеет узкую полосу поглощения с максимумом около 830 нм. Молярный коэффициент зкстинции хелата диспрозия в максимуме полосы поглощения равен 89000, что обеспечивает эффективное поглощение света тонкой пленкой. Переход из первого возбужденного синглетного состояния красителя в основное беэыэлучательный, световая энергия эффективно преобразуется в тепловую и передается сверхпроводнику.

После напыления пленки органического красителя на поверхность пленки УВа2Сиз07_х реэко ухудшаются сверхпроводящие свойства микромостика ВТСП. Пленка УВа Си 0 х не переходит в

сверхпроводящее состояние выше 77 К. С целью предотвращения деградации сверхпроводящих свойств УВагСиз07_х перед напылением пленки хелата на шкромостик через маску методом лазерного испарения осаждалась пленка ЧБ2 или МдО. При этом сверхпроводящие параметры микромостика хелат диспрозия/ У82ЛВагСиз0_, ХЛ001) МдО не ухудшились: Тс = 90 К, ДТС % 1 К, Зс * (3.5-5)-10е"А/см2.

Возможность приема излучения с помощью многослойной системы органический краситель - сверхпроводник исследовалась при токовом термоциклировании сверхпроводящего перехода. При оптическом импульсе (X = 0.83 мкм) с плотностью мощности 10"3 Вт/смг, длительностью 15 не получен фотоотклик амплитудой ~ 0.1 В, длительностью 10"° с.

В Заключении сформулированы основные результаты:

1. Развит метод контроля процессов при лазерном напылении с помощью время-пролетной оптической спектроскопии факела, позволяющий проводить контроль процессов при высоких давлениях кислорода в реальных условиях напыления. Показано, что контроль процессов образования молекулярных окислов У0 с помощью спектроскопии факела может эффективно использоваться для оптимизации условий роста высококачественных пленок сверхпроводников УВа Си 0 '

2 3 7-Х

2. Предложена модификация метода лазерного напыления, сочетающая преимущества внеосевого лазерного напыления и метода горячей стенки. Данным методом получены эпитаксиальнне пленки УВа2Сиз07_х, имеющие гладкую поверхность. Пленки на С001)МдО имели следующие критические параметры : Тс = 90 К, ДТС = 0.5 К, 13 „ = 3, .Г,. = 3.5-10® А/см2 С77 К, В =0), на подложках

300К. 1 ООК.

в

СООПЬаАЮ = 90 К, ДТ„ = 1 К, й „/I? = 3, = 6-10'

3 V-" 30014 1001ч. о

А/см2 С77 К, В = 0).

3. Исследована кристаллизация пленок УВагСиз07_х с высокими скоростями осаждения при испарении материалов микросекундными лазерными импульсами. На основе оптико-спектральных исследований лазерного факела, изучения состава, структуры и морфологии

поверхности методами рентгеноструктурного и рентгеноспектраль ного микроанализа, растровой электронной микроскопии предложена эффективная схема сепарации микрочастиц при осаждении пленок УВагСиз0? х на С001)МдО о гладкой морфологией поверхности при высоких скоростях осаждения.

4. Развита качественная теория образования ориентации на инородной подложке.Показано, что в результате дифференциального "вбивания" ионов в подложку на ее поверхности образуется места стока, которые определяют слоевой рост при испарении в режиме модулированной добротности.

5. В режиме квазинепрерывного испарения на затравке среднее перемещение по поверхности близко среднему расстоянию а между равновесными положениями (потенциальными ямами) на поверхности.

6. Предложен и реализован метод кристаллизации монокристаллической пленки YBagCugOy.jj со скоростью 40 А/с и высокими критическими параметрами.

7. Предложен и исследован болометрический приемник ИК СЮ.6 мкм) диапазона с чувствительностью не менее 10~7 Дж/см® на основе тонкой монокристаллической пленки УВагСиз07_х на подложке МдО.

8. Предложен и исследован спектрально-селективный ИК фотоприемник на основе тонкопленочной структуры органический краситель - сверхпроводник. С помощью использования тонкой пленки YSZ (или МдО) между пленкой красителя и сверхпроводника удалось предотвратить деградацию сверхпроводящих свойств сверхпроводника после нанесения пленки органического красителя. Сверхпроводящие параметры микромостика YBa2Cu307_x в тонкопленочной системе хелат Dv/YSZ/YBa Си 0 v/C001)LaA10 : Т_ = 90 К,

Y г з 7-Х з С '

дтс = 1 К, Jc = 5 10® А/смг С77 К, В = 0). Чувствительность приемника на длине волны X = 830 нм составляет ~ 10г В/Вт, быстродействие - 1 мкс.

Результаты диссертации опубликованы в следующих работах: 1. Волков В.Ф. , Битюцкая Л. В., Днепровский В.Г., Краснопольская Н.Н., Кайдашев Е.М. Исследование элементного состава полупровод-

никовых пленок, полученных лазерным распылением // Тезисы 6-ой Всесоюзной конференции по процессам роста и синтеза полупроводниковых кристаллов и пленок. - Новосибирск. - 1982. -ч.1. - с.57-58

2. Днепровский В.Г., Верченко В.М., Кайдашев Е.М. Устройство для защиты оптических элементов при лазерном напылении тонких пленок. Авторское свидетельство N 1412366 от 22.03.1988г., приоритет 27. 09.1982г

3. Днепровский В.Г., Кайдашев Е.М., Рогач Е. Д. , Савченко Э.А., Шостик С.Н. Структура и фотоэлектрические свойства пленок сульфида кадмия, полученных лазерным напылением // Электронная техника. - Сер. Материалы. - 1984. - Вып. 5 (190) - с.35-38

4. Банков В. Н. , Днепровский В.Г., Захарченко И. Н. , Кайдашев Е.М. Структура тонких пленок сульфида кадмия, осажденных лазерным напылением // Известия СКНЦ ВШ. - 1985.- N. 4.- с.54-56

5. Кайдашев Е. М. Получение и исследование свойств пленок соединений AnBVI методом частотного лазерного напыления // Труды V научной конференции молодых ученых и специалистов НИИМ и ПМ РГУ. - Деп. ВИНИТИ N 8505-В86. - Ростов-на-Дону.- 1986.-с.61-64

6. Dneprovsky V. , Bankov V. , Kaidashev Е. Pulsed and continuous operations of thin films // III национальная конференция с международным участием "Лазеры и их применение". - Пловдив, Болгария. - 1988. - с.161-162

7. Cherny V., Pospeloff А., Dneprowsky W. , Kaidashev E. Modem laser technology of deposition, diagnostics and topology formation of Y-Ba-Cu-0 thin film superconductors // Conference on the Science and Tecnology of thin-film superconductors. Denver. - Colorado. - USA. - 1990. -p.75

8. Головко Ю.И. , Днепровский В.Г., Кайдашев Е.М. , Козаков А.Т., Панасвк Б.А., Прокопайло А.В., Шевцова С. И. Пленки Y-Ba-Cu-0 на LiNb03, полученные лазерным напылением // Тезисы IV Всесоюзной конференции "Актуальные проблемы получения и применения сегнето-, пьезо-, пироэлектрических и родственных им материалов.

-17« i

- Москва. 1991. - с.56

9. Днепровский В. Г. , Кайдашев Е.М., Получение пленок высокотемпературных сверхпроводников лазерным напылением. // Сборник научных трудов МИЭТ. - Москва. - 1992. - 7с.

10. Головко Ю. И. , Днепровский В. Г. , Кайдашев Е. М. , Козаков А.Т., Панасюк В. А. , Прокопайло А.В., Шевцова С. И. Пленки Y-Ba-Cu-О на LiNb03, полученные лазерным напылением.- Рост, университет.- Ростов н/Д. - 1992.- 6с.: илл.-2-Библ.3 назв.- Рус. Деп. в ВИНИТИ N. 3726-В 92 от 30.12.92

11. Днепровский В. Г. , Кайдашев Е.М. , Прокопайло Е.Ю. Пленки Y-Ba-Cu-О на МдО, полученные лазерным напылением // Рост, университет, - Ростов н/Д. - 1992.- 10с.: илл. 3.-Библиогр. Юнаэв. -Рус. Деп. в ВИНИТИ N. 3727-В 92 от 30.12.92

12. Kaidashev Е.М. , Dneprowsky V. G. Rectification effect of the harmonical signal by HTSC film in the mixed state // Proceedings of ICEC 15. - Genova. - Italy. - 1994. - p.179

13. Kaidashev E.M., Dneprowsky V.G. , Zaharchenco I.N. , Sheftal R.N. Growth in situ and structure of superconductive УВагСиз07 x films deposited by pulsed laser evaporation // Proceedings of Materials and Mechanism of Superconductivity High - Temperature Superconductors. - Grenoble. - France. - 1994,- p.43

14. Kaidashev E.M., Volbushko N. V., Lubchenko S.N., Dneprowsky V.G. Switching effect from the superconductive to the normal state in the organic dye-superconductor film system at selective IR absorption // Proceedings 7th International symposium on superconductivity.- Kitakyushu.- Japan.- 1994,- Abstract N.3034

15. Kaidashev E. M., Dneprowsky V. G. Rectification effect the harmonical signal by high temperature superconductive thin film in the mixed state // Cryogenics.- 1994.- v.34.- ICEC-1S. -Supplement. - p. 863-863

Подписано в печать 25.09.95 г.

Формат 60x84/16. Объем 1,Д6 усл.п.л. Тираж 100 экз. Ротапринт ИРЭ РАН. 3ак.73.