超導(dǎo)薄膜的缺陷修補方法、鍍膜方法及其制作的超導(dǎo)薄膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超導(dǎo)薄膜技術(shù)，且特別是涉及一種超導(dǎo)薄膜的缺陷修補方法、鍍膜方法與以此方法制作的超導(dǎo)薄膜。
【背景技術(shù)】
[0002]一般超導(dǎo)薄膜在臨界溫度下的傳導(dǎo)電流因電阻是零，不會隨電流增加而使導(dǎo)線發(fā)熱，導(dǎo)致阻值上升而使電流密度下降。然而實際上超導(dǎo)薄膜是單晶結(jié)構(gòu)，所以于生產(chǎn)過程容易產(chǎn)生缺陷，導(dǎo)致臨界電流密度下降。
[0003]因此，目前的解決方式只有將有缺陷的部分舍棄不用，但是這大大影響超導(dǎo)薄膜的良率。另外，目前也有部分技術(shù)的發(fā)展是利用電性接合的方式，連結(jié)兩個分開的超導(dǎo)薄膜，但是這種技術(shù)只能維持其導(dǎo)電特性，而失去高溫超導(dǎo)的特性，徒增持(低)溫的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種超導(dǎo)薄膜的缺陷修補方法，能快速即時修補超導(dǎo)薄膜，進(jìn)而增加良率。
[0005]本發(fā)明另一目的在于提供一種超導(dǎo)薄膜，具有超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明又一目的在于提供一種超導(dǎo)薄膜的鍍膜方法，能提升薄膜良率。
[0007]為達(dá)上述目的，本發(fā)明的超導(dǎo)薄膜的缺陷修補方法，包括在制作超導(dǎo)薄膜的過程中檢測超導(dǎo)薄膜，當(dāng)檢測出其中具有缺陷時，在缺陷所在的位置形成一超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中，在形成上述超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)之前還包括移除缺陷所在的位置的超導(dǎo)薄膜。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，移除上述缺陷所在的位置的超導(dǎo)薄膜的方法包括激光蝕刻。
[0010]在本發(fā)明的一實施例中，上述超導(dǎo)薄膜的材料與上述超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)的材料各自包括乾鋇銅氧(Yttrium barium copper oxide, YBCO)、鋇銀|丐銅氧化合物(Bi2Sr2Ca2Cu3O10, BSCC0)、鉈鋇鈣銅氧化合物(Tl2Ba2Ca2Cu3O10, TBCC0)或汞鉈鋇鈣銅氧化合物(Hg12Tl3Ba30Ca30Cu45O127, HBCC0)。
[0011]在本發(fā)明的一實施例中，形成上述超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)的方法包括薄膜沉積制作工藝，如脈沖激光沉積(pulsed laser deposit1n, PLD)。
[0012]在本發(fā)明的一實施例中，上述形成上述超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)的方法包括將超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)置于缺陷所在的位置，再利用微波加熱，使超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)直接與超導(dǎo)薄膜黏合。
[0013]在本發(fā)明的一實施例中，上述利用微波加熱的方法還包括對超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)與超導(dǎo)薄膜的重疊部位施加壓力。
[0014]本發(fā)明的超導(dǎo)薄膜是以上述方法制作的，其中超導(dǎo)薄膜具有超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)。
[0015]在本發(fā)明的另一實施例中，上述的超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)是位于上述超導(dǎo)薄膜中的缺陷所在的位置上。
[0016]在本發(fā)明的另一實施例中，上述的超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)直接與上述超導(dǎo)薄膜黏合。
[0017]本發(fā)明的超導(dǎo)薄膜的鍍膜方法可形成具有一預(yù)定厚度的超導(dǎo)薄膜，所述方法包括以有機(jī)金屬氣相沉鍍法(MOCVD)鍍第一層超導(dǎo)薄膜，再以脈沖激光法(PLD)在所述第一層超導(dǎo)薄膜上沉鍍第二層超導(dǎo)薄膜。
[0018]在本發(fā)明的又一實施例中，上述第一層超導(dǎo)薄膜的材料與第二層超導(dǎo)薄膜的材料各自包括釔鋇銅氧(YBCO)、鋇鍶鈣銅氧化合物(BSCCO)、鉈鋇鈣銅氧化合物(TBCCO)或汞鉈鋇鈣銅氧化合物(HBCCO)。
[0019]在本發(fā)明的又一實施例中，上述第一層超導(dǎo)薄膜的厚度例如是預(yù)定厚度的70%?90%，上述第二層超導(dǎo)薄膜的厚度例如是預(yù)定厚度的10%?30%。
[0020]基于上述，本發(fā)明的方法是在制作工藝中，如經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)有缺陷，即進(jìn)行修補，且修補的方式和時間均可配合卷對卷(R2R)生產(chǎn)線，所以能大幅增加超導(dǎo)薄膜的產(chǎn)品良率并因而降低成本。
[0021]為讓本發(fā)明的上述特征能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附的附圖作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的一實施例的一種超導(dǎo)薄膜的缺陷修補步驟圖；
[0023]圖2A至圖2B是本發(fā)明的實施例的一種修補方式的剖面示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明的實施例的另一種修補方式的剖面示意圖；
[0025]圖4是實驗一的超導(dǎo)薄膜修補后的溫度-電阻圖(RT圖)；
[0026]圖5是實驗二的超導(dǎo)薄膜修補后的RT圖；
[0027]圖6是實驗三的超導(dǎo)薄膜修補后的RT圖；
[0028]圖7A至圖7B是本發(fā)明的又一實施例中的一種超導(dǎo)薄膜的鍍膜方法的剖面示意圖。
[0029]符號說明
[0030]100 ?108:步驟
[0031]200、300、700:基板
[0032]202,302:超導(dǎo)薄膜
[0033]202a:被移除部位
[0034]204、304:缺陷
[0035]206:激光蝕刻
[0036]208,306:超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)
[0037]210:激光源
[0038]212:脈沖激光
[0039]214:靶材
[0040]308:壓力
[0041]702:第一層超導(dǎo)薄膜
[0042]704:第二層超導(dǎo)薄膜
[0043]tl、t2:厚度
【具體實施方式】
[0044]圖1是依照本發(fā)明的一實施例的一種超導(dǎo)薄膜的缺陷修補步驟圖。
[0045]請參照圖1，本實施例中的超導(dǎo)薄膜的缺陷修補方法是在制作超導(dǎo)薄膜的過程中檢測超導(dǎo)薄膜，所以在步驟100中先進(jìn)行的是超導(dǎo)薄膜前制作工藝，如以具有釔鋇銅氧(Yttrium barium copper oxide, YBCO)的超導(dǎo)薄膜為例，則可包括基底制作(substrateproducing)、緩沖沉積(buffer deposit1n)、YBC0前驅(qū)體涂布(YBCO precursor coating)、前驅(qū)體分解(precursor decomposit1n) > YBCO 反應(yīng)(YBCOreact1n)等制作工藝。所述超導(dǎo)薄膜前制作工藝泛指檢測前的制作工藝，一般是指超導(dǎo)材料形成的過程，且可通過卷對卷(R2R)方式生產(chǎn)，但本發(fā)明并不限于此。此外，超導(dǎo)薄膜的材料例如是高溫超導(dǎo)材料，除以上提出的YBCO之外，還可以選用鋇鍶鈣銅氧化合物(Bi2Sr2Ca2Cu3O10,BSCC0)、鉈鋇鈣銅氧化合物(Tl2Ba2Ca2Cu3O10, TBCC0)、汞鉈鋇鈣銅氧化合物(Hgl2Tl3Ba3QCa3QCu450127，HBCC0)等材料。
[0046]然后在步驟102中，進(jìn)行檢測，其中檢測方式例如X光(X-ray)檢測或者四點探針(4-point probe)檢測，但本發(fā)明并不限于此。當(dāng)檢測出超導(dǎo)薄膜中具有缺陷時，則執(zhí)行步驟106 ;反之，如無缺陷則進(jìn)行步驟108。
[0047]在步驟106中，在缺陷所在的位置形成超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)，其中超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)的材料例如高溫超導(dǎo)材料，如釔鋇銅氧(YBCO)、鋇鍶鈣銅氧化合物(BSCCO)、鉈鋇鈣銅氧化合物(TBCCO)或汞鉈鋇鈣銅氧化合物(HBCCO)。上述超導(dǎo)修補結(jié)構(gòu)的材料可以跟超導(dǎo)薄膜的材料相同，也可以不同于超導(dǎo)薄膜的材料。步驟106的方式有數(shù)種可選擇，其內(nèi)容將詳述于下文。
[0048]在步驟108中，進(jìn)行超導(dǎo)薄膜后制作工藝，如以具有YBCO的超導(dǎo)薄膜為例，則可包括銀沉積(Ag deposit1n)、氧回火(02annealing)、層合(laminat1n)、切割(webslitting)等。所述超導(dǎo)薄膜前制作工藝泛指修補后的制作工藝,一般是指超導(dǎo)材料形成后的制作工藝，但本發(fā)明并不限于此。
[0049]圖2A至圖2B是依照本發(fā)明的上述實施例中的一種修補方式的剖面示意圖。
[0050]請參照圖2A，在基板200上形成有超導(dǎo)薄膜202，但是如經(jīng)檢測(請見圖1的步驟102)后發(fā)現(xiàn)