Příprava tenkých vrstev vysokoteplotních supravodičů typu REBCO na monokrystalických substrátech metodou IJD

Abstract

Tato bakalářská práce je zaměřena na optimalizaci parametrů depozice tenkých vrstev vysokoteplotních supravodičů připravených metodou IJD. Je dělena na teoretickou a praktickou část. Teoretická část obsahuje popis supravodičů, tenkých vrstev a použitých analytických metod. Praktická část obsahuje přípravu 11 vzorků tenkých připravených metodou IJD vrstev rozděleny do dvou sériích podle použitého substrátu. Hlavním parametrem depozice, jež se zkoumal, byla teplota substrátu, ale měnily se i další parametry jako doba depozice, frekvence pulzů IJD nebo typ terčíku. Vzorky byly následně měřeny pomocí AFM, SEM, EDS a XRD. Měření metodou AFM poskytlo tloušťku vrstvy a mapu morfologie povrchu. Tloušťky vrstev byly v rozmezí 100 - 520 nm. Pomocí metody SEM byly vytvořeny snímky povrchu vzorku. Mapy povrchu z AFM a snímky ze SEM poskytli informace o homogenitě povrchu, na některých vrstvách byly objeveny praskliny, 0,4$\mu$m krystalky a na jedné vrstvě díry po odloupnutých "kapkách". Metodou EDS byly zjištěny obsahy prvků a metodou XRD obsah fází ve vzorku. V jedné skupině prvků byly zjištěny prekurzory terčíku a v druhé převažovala amorfní fáze.

This bachelor's thesis is focused on the optimization of the deposition parameters of thin layer high-temperature superconductors prepared by the IJD method. It is divided into a theoretical and a experimental part. The theoretical part contains a description of superconductors, thin layers and utilized analytical methods. The experimental part includes the preparation of 11 samples of thin layers prepered by IJD divided into two series according to the substrate used. The main deposition parameter investigated was the substrate temperature, but other parameters such as deposition time, IJD pulse frequency or target type were also varied. The samples were subsequently measured using AFM, SEM, EDS and XRD. AFM measurements provided a layer thickness and surface morphology map. The thicknesses of the layers were in the range of 100 - 520 nm. Images of the sample surface were created using the SEM method. Surface maps from AFM and images from SEM provided information on surface homogeneity. Cracks, 0.4$\mu$m crystals and holes from peeled off "droplets" were discovered on some layers. The content of elements was determined by the EDS method and the phase content in the sample by the XRD method. Target precursors were found in one group of elements, and the amorphous phase was dominant in the others.