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研究生: 楊天瑋
論文名稱: 高溫超導量子干涉元件之研製與特性鑑定
Development of high-Tc superconducting quantum interference device
指導教授: 洪姮娥
Horng, Herng-Er
楊鴻昌
Yang, Shieh-Yueh
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 光電工程研究所
Graduate Institute of Electro-Optical Engineering
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 46
中文關鍵詞: 磁量計梯度計離軸式脈衝雷射沉積法
論文種類: 學術論文
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  • 本研究主要探討,利用10mm × 10mm × 0.5mm雙晶體(bicrystal)鈦酸鍶(SrTiO3)的基板製作高溫超導量子干涉元件(High-Tc DC-SQUID)其磁量計與梯度計的製程與特性上的探討。實驗中,利用離軸式脈衝雷射沉積法來鍍製高溫超導薄膜在鈦酸鍶(SrTiO3)基座上成長釔鋇銅氧(YBa2Cu3O7-x)薄膜,並經由光學微影及乾式蝕刻製程以完成High-Tc dc-SQUID的製作。藉由原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope,AFM )、 X-Ray繞射儀(XRD),確認薄膜的品質以及蝕刻完的YBCO臨界溫度仍可達到Tc = 85 K  ,比較出不同圖案的高溫超導量子干涉元件在特性上的差異。
      本實驗在SQUID磁量計的特性測量,有5顆SQUID,Ic 約在160μA ~ 190 μA。Vpp大小約在20 μV~ 30 μV。在SQUID磁量計雜訊上,1 kHz值約35~45 μΦ0/Hz1/2左右,100 Hz值約135~150 μΦ0/Hz1/2左右。在SQUID梯度計的特性測量,有8顆SQUID。Ic 約在160μA ~ 400 μA。Vpp大小約在9 μV~ 18 μV。在SQUID梯度計雜訊上,1 kHz值約20~30 μΦ0/Hz1/2左右,100 Hz值約140~170 μΦ0/Hz1/2左右。

    摘要 第一章 緒論----------------------------------------- 1 1-1前言----------------------------------------- 1 1-2研究動機------------------------------------- 3 第二章 超導量子干涉元件--------------------------------- 4 2-1約瑟芬元件原理-------------------------------- 4 2-2直流超導量子干涉元件------------------------- 10 2-3有效面積的對靈敏度的影響--------------------- 14 第三章 實驗樣品製作------------------------------------ 15 3-1元件的製作流程------------------------------- 15 3-2磁量計光罩的設計與比------------------------- 18 3-3梯度計光罩的設計與比較----------------------- 20 3-4高溫溫超導膜的成長條件與結果----------------- 24 第四章 元件的量測-------------------------------------- 28 4-1量測系統架構--------------------------------- 28 4-2元件的特性分析------------------------------- 30 總結---------------------------------------------------- 43 參考資料------------------------------------------------ 44 致謝

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