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由Bi2Sr2CaCu2O8+δ单晶制备本征Josephson结及其特性研究是我硕士阶段的主要研究课题。经过两年多的努力,做了以下几个方面的工作,并取得了一些成果:
(1)采用酸刻工艺制备本征结,成功制备出高质量的本征结器件,并通过控制盐酸的浓度以及浸泡时间实现对结数目的控制。研究了KI/I2溶液和盐酸对单晶的影响以及酸刻后反应层的平整度。
(2)采用双面工艺,成功制备出单晶厚度小于200 nm,一致性良好的本征结器件,改进并完善了双面制备工艺。研究并讨论了超薄单晶的制备方法和超导电性。对影响双面工艺的关键因素进行了实验和分析。
(3)研究了本征结的电输运特性。对传统mesa工艺、酸刻工艺和双面工艺从样品制备、参数控制和器件特性等方面进行了比较和讨论。
(4)采用准光学系统和双面工艺制备的本征结,研究了本征结的高频响应。观察到微波辐照下随功率变化的电流台阶,并对没有产生Shapiro台阶的原因进行了分析。研究了本征结在垂直方向磁场下的高频响应,分析指出微波感应台阶为Shapiro台阶。
下面按照论文的章结顺序简要介绍本论文的内容:
在前言中,对超导的历史和超导电子学的应用做了简要介绍。概述了本征Josephson效应的发现、模型和应用热点。
在第二章中首先概述了本征结的制备工艺,然后详细讨论了酸刻和双面工艺制备本征结的制备流程和关键环节,分析了本征结的电输运特性,对三种本征结制备工艺进行了比较。
第三章对本征结的高频响应进行了详细的研究,研究了本征结在无磁场和垂直磁场下的微波感应台阶。
最后对硕士期间的工作进行了总结,并介绍了进一步需要展开的工作。