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研究生: 徐智魁
論文名稱: 高溫超導量子干涉元件一階梯度計之製作與特性研究
指導教授: 洪姮娥
Horng, Herng-Er
楊謝樂
Yang, Shieh-Yueh
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 光電工程研究所
Graduate Institute of Electro-Optical Engineering
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 47
中文關鍵詞: SQUIDgradiometerYBCO
論文種類: 學術論文
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  • SQUID sensor是目前世界上最敏感的磁感測元件,都被拿來應用在生醫或工程上,目前梯度計可以分為一階軸向式梯度計及一階平面梯度計。本實驗所做的一階平面梯度計是希望能在無屏蔽下讓元件能有最大的靈敏度,及有最大的有效面積。並且能應用在免疫檢測上,量測avidin抗原。
    利用曝光顯影半導體製程,把鈦酸鍶(001)基板蝕刻成70 °的階梯,形成超導層絕緣層超導層的架構,而製作階梯是製程簡單及價格便宜,將基板鍍上釔鋇銅氧薄膜(YBCO)(TC=90 K),再將SQUID梯度計光罩圖形,用曝光顯影蝕刻薄膜後,來完成梯度計樣品的製作。SQUID 梯度計光罩圖形用e-beam分別做了單一SQUID,橋寬為3.5 μm(階梯高度:YBCO薄膜厚度=1:0.8)及兩個串聯SQUID梯度計光罩圖形,橋寬為3.5 μm(階梯高度:YBCO薄膜厚度=1:1),成功的做出77 K以上的梯度計。
    階梯式基板的品質好壞,取決曝光顯影的條件控制及氬離子束入射角度的大小。YBCO薄膜用準分子雷射鍍膜方式,而薄膜的品質也取決鍍膜溫度、氧氣壓力、退火的溫度和時間、雷射能量等。量測時,把Sample樣品放置恆溫器,於液態氮,且在屏蔽中,隔絕外界磁場去量得電壓—電流、電壓—磁通的訊號、雜訊頻譜分析。

    摘 要 第一章 緒論--------------------------------- 1 第二章 超導量子干涉元件原理----------------- 1 2-1 直流式超導量子干涉元件操作原理 -------2 2-2 梯度計工作原理--------------------- 9 第三章 梯度計元件製程----------------------- 11 3-1 階梯式基座製作---------------------11 3-2 梯度計光罩圖形曝光顯影--------------19 第四章 梯度計特性量測-----------------------26 4-1電壓—電流量測與電壓—磁通量測------- 26 4-2 雜訊頻譜分析 ------------ --------- 44 第五章 結 論-------------------------------- 46 參考資料----------------------------- 47 致 謝

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