[发明专利]一种在高温超导ReBa2Cu3O7薄膜上非原位镀制贵金属膜的方法

说明书

技术领域

本发明属于薄膜器件加工领域，具体来说，涉及一种在高温超导ReBa₂Cu₃O₇薄膜(Re为Y、Gd、Nd、Dy、Eu等稀土元素)上非原位镀制贵金属膜(金属金、银、铂等)的方法。

背景技术

高温超导体薄膜在超导态具有很低的微波表面电阻，可以用来制备性能优良的微波器件，如谐振器、滤波器等。在这一类的应用中，一方面需要制备高性能大面积的高温超导双面薄膜，另一方面还要在超导薄膜上镀制一层金属薄膜作为器件的电极。为了制备性能良好的器件，需要在超导薄膜和金属薄膜层之间具有良好的电接触，通常镀制贵金属膜要采用原位镀制的方法，即完成高温超导薄膜的生长后，在取出制样室之前直接在超导薄膜的表面镀制一层贵金属薄膜(通常是金、银、铂等薄膜)，这时由于高温超导体薄膜的表面尚未接触大气，表面清洁，所以可形成低接触电阻的界面。

然而在很多情况下，不能够采用直接原位镀制的方法。例如，为了表征薄膜的微波性能，需要测量微波表面电阻，而这需要在无金属薄膜的情况下进行。当采用非原位镀制金膜时，由于高温超导薄膜的表面接触大气，容易被污染，例如，最常用于微波器件的高温超导薄膜材料ReBa₂Cu₃O₇(Re为Y、Gd、Nd、Dy、Eu等稀土元素)对水汽较为敏感。空气中的水蒸汽会使薄膜的表面受到氢碳化合物和碳化合物的污染。电子显微镜的研究显示，暴露空气的ReBa₂Cu₃O₇薄膜表面很快会形成5nm厚的一薄层非超导的类非晶相。如果这样在其上面镀制贵金属薄膜，则贵金属膜与高温超导ReBa₂Cu₃O₇薄膜材料之间的电接触就会很差，形成较大的界面电阻，不利于制备性能良好的超导微波器件。

因此，为了降低非原位镀制的贵金属膜和高温超导ReBa₂Cu₃O₇薄膜之间的界面接触电阻，有必要研制一种新的薄膜镀制方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种在高温超导ReBa₂Cu₃O₇薄膜(Re为Y、Gd、Nd、Dy、Eu等稀土元素)上非原位镀制贵金属膜的方法，该方法可以有效地降低界面接触电阻。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明的在高温超导ReBa₂Cu₃O₇薄膜上非原位镀制贵金属膜的方法，其中Re为Y、Gd、Nd、Dy、Eu等稀土元素，包括以下步骤：

1)真空室内先将高温超导ReBa₂Cu₃O₇薄膜在高于5×10^-5Pa真空度下以每分钟50℃的升温速度加热至500±50℃，保持约3分钟，然后降温至室温；

2)原位镀制贵金属膜。

其中，所述ReBa₂Cu₃O₇薄膜为YBa₂Cu₃O₇，GdBa₂Cu₃O₇，NdBa₂Cu₃O₇，DyBa₂Cu₃O₇，EuBa₂Cu₃O₇等薄膜。

其中，所述贵金属为金、银、铂等。

其中，所述贵金属膜的镀制可采用磁控溅射、电子束蒸发和脉冲激光沉积等方法。

其中，所述贵金属膜的厚度为100-200nm。