search query: @keyword laser ablation / total: 4
reference: 3 / 4
« previous | next »
Author:Hakola, Antti
Title:Large-Area Deposition of High-Temperature Superconducting Thin Films Using Laser Ablation
Suuripinta-alaisten korkean lämpötilan suprajohtavien ohutkalvojen kasvatus laserablaation avulla
Publication type:Master's thesis
Publication year:2001
Pages:74      Language:   eng
Department/School:Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto
Main subject:Ydin- ja energiatekniikka   (Tfy-56)
Supervisor:Salomaa, Rainer
Instructor:Kajava, Timo
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark TF80     | Archive
Keywords:high-temperature superconductivity
HTS
laser ablation
PLD
large-area
korkean lämpötilan suprajohtavuus
HTS
laserablaatio
PLD
suuri pinta-ala
Abstract (fin):Tämä diplomityö on osa korkean lämpötilan suprajohtaviin (HTS) materiaaleihin perustuvien elektroniikan komponenttien tutkimusprojektia.
Komponenttisovelluksissa HTS-materiaalien, kuten YBa_(2)Cu_(3)O_(7-delta) :n (YBCO), on oltava ohutkalvojen muodossa.
Kalvojen kasvattamista varten on rakennettu laserablaatiolaitteisto, jonka jatkokehitykseen tämä työ liittyy.

Laserablaatiossa käytetään suuritehoisia laserpulsseja höyrystämään hiukkasia kohtiomateriaalin pinnasta siten, että aineen stoikiometria säilyy vuorovaikutuksessa.
Irronneet hiukkaset kerrostuvat kasvatusalustan eli substraatin pintaan ohueksi kalvoksi, jonka pinta-ala määräytyy hiukkaspurkauksen koon perusteella.
Tyypillisesti kalvon pinta-ala on noin 1 cm[2], mutta monissa sovelluksissa suuremmasta kalvokoosta olisi huomattavaa etua.
Lisäksi pinta-alan suurentaminen mahdollistaisi usean ohutkalvon kasvattamisen kerralla.

Tämän työn tarkoituksena oli tutkia ja kehittää erilaisia menetelmiä, joiden avulla pystytään suurentamaan kasvatettavan alueen kokoa.
Ablaatiolaitteiston perusrakenne mahdollistaa tämän, mutta hiukkaspurkauksen kapeuden vuoksi tehtävä on varsin haastava.
Tutkittuihin tekniikoihin kuuluivat kohtion ja substraatin välisen etäisyyden pidentäminen, hiukkaspurkauksen pyyhkäiseminen substraattilevyn yli sekä purkauksen suuntaaminen levyn pyörimiskeskipisteen viereen.
Menetelmien soveltuvuutta selvitettiin kasvattamalla YBCO-kalvoja 10x10 mm[2]:n LaA1O_(3)-substraateille, joita oli kiinnitetty eri puolille pyörivää kasvatuslevyä.
Kalvoja vertailtiin keskenään mittaamalla niiden kriittinen lämpötila, pinnan tasaisuus sekä radiaalisuuntainen paksuusprofiili.

Tehokkaimmaksi tavaksi suurentaa kasvatettujen ohutkalvojen pinta-alaa osoittautui nykyistä suuremman kohtion ja substraatin välisen etäisyyden käyttäminen (100 mm).
Tällä tekniikalla kasvatetut kalvot olivat tasaisia - rms karheus 3-4 nm - eikä pinnassa ollut havaittavissa juuri lainkaan epäpuhtauksia tai roiskeita.
Kalvojen kriittinen lämpötila oli noin 85-86 K, ja lisäksi röntgendiffraktioanalyysin perusteella näytteiden kidesuunnat olivat halutunlaiset.

Tällä hetkellä kasvatettavan alueen halkaisijaa on mahdollista suurentaa 70 mm:iin saakka.
Valitettavasti suurikokoisten kalvojen kasvattamiseen liittyy vielä lukuisia haasteita, lähinnä siksi, että suurten substraattien tasainen kuumentaminen on ongelmallista.
Kuitenkin nyt on mahdollista kasvattaa lukuisia ohutkalvoja päivässä, mikä on merkittävä lisäys kalvojen tuotantonopeudessa.
Tulevaisuudessa suurta kohtion ja substraatin välistä etäisyyttä on tarkoitus käyttää ohutkalvojen kasvattamiseen erilaisista suprajohdemateriaaleista.
ED:2001-07-10
INSSI record number: 17821
+ add basket
« previous | next »
INSSI