摘要
超导体由于具有独特的零电阻、完全抗磁性和磁通量子化等性质，在强电和弱电领域均有着极为广泛的应用。铁基超导体的问世无疑进一步推动了超导的发展及工业化应用进程。作为众多铁基超导家族中的一员，Fe(Se,Te)超导体简单的层状结构、对环境较弱的危害为高温超导机理的研究提供了最佳选择。目前已有大量文献报道使用脉冲激光沉积的方法制备了超导性能优异的Fe(Se,Te)超导薄膜，但是鲜有文献报道使用磁控溅射的方法制备Fe(Se,Te)薄膜。磁控溅射镀膜具有镀膜致密均匀、结合力强和成本较低等优点。在柔性基底上制备出Fe(Se,Te)超导薄膜可以获得性能优异的超导长带材，这有可能实现Fe(Se,Te)薄膜的规模化生产。当前使用磁控溅射的方法制备Fe(Se,Te)超导薄膜的工艺还尚未成熟，更合适的溅射工艺还需要进一步探索。本文采用磁控溅射的方法探索Fe(Se,Te)超导薄膜的制备工艺，在单晶衬底上沉积Fe(Se,Te)薄膜，研究溅射功率、衬底温度、薄膜厚度以及衬底类型对Fe(Se,Te)薄膜电输运特性的影响，并且优化Fe(Se,Te)薄膜的超导性能。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪和综合物性测量系统对Fe(Se,Te)薄膜的晶体结构、表面形貌、成分组成和电输运特性进行表征。主要的工作和结果如下： 1.采用磁控溅射方法进行衬底温度、退火工艺、薄膜厚度和溅射功率等实验探索Fe(Se,Te)超导薄膜的制备工艺。结果发现，通过衬底温度为380℃、溅射功率为100W、溅射时间为60min和衬底为CaF2的工艺成功制备了具有超导电性的Fe(Se,Te)薄膜。 2.优化Fe(Se,Te)超导薄膜的溅射功率和衬底温度。通过磁控溅射的方法制备不同溅射功率（80W、90W和100W）和不同衬底温度（320℃、340℃、360℃和380℃）的Fe(Se,Te)薄膜。研究表明，溅射功率越高，Fe(Se,Te)薄膜的超导转变温度越高，上临界磁场也越大。衬底温度越高，Fe(Se,Te)薄膜的超导起始转变温度越高。 3.优化Fe(Se,Te)超导薄膜的厚度和衬底类型。使用磁控溅射的方法沉积不同厚度（500nm、1μm和2μm）和不同衬底（LaAlO3、MgO、SrTiO3和CaF2）的Fe(Se,Te)薄膜。研究发现，薄膜越厚，Fe(Se,Te)薄膜的超导起始转变温度和超导零电阻温度越高，在高磁场下的超导性能更好。在不同衬底上生长的Fe(Se,Te)薄膜中，仅有沉积在CaF2衬底上的薄膜表现出超导信号，CaF2单晶衬底可能更有利于Fe(Se,Te)薄膜超导相的形成。
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