Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 6: Postersitzung I: Josephsonkontakte und SQUIDs, Supraleitung: Theorie, Korrelierte Elektronen, Niederdimensionale Systeme, Magnetotransport, Quantenhalleffekt, Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Quantenflüssigkeiten

TT 6.2: Poster

Montag, 26. März 2001, 14:30–17:00, Rang S\ 3

Elektronenstrahl-lithografische Strukturierung von Korngrenzenkontakten aus YBa₂Cu₃O_7−δ mit sub-µm-Abmessungen^† — •Frank Herbstritt¹, Thomas Kemen¹, Achim Marx² und Rudolf Gross² — ¹II. Physikalisches Institut, Universität zu Köln, Zülpicher Str. 77, 50937 Köln — ²Walter-Meissner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften, Walter-Meissner Str. 8, 85748 Garching

Das hohe 1/f-Rauschen in Korngrenzenkontakten aus Hochtemperatur-Supraleitern ist auf lokale stochastische Variationen der Barrierentransmission zwischen zwei oder mehr diskreten Werten zurückzuführen. Um die Dynamik einzelner Rauschzentren und ihren Einfluss auf den Ladungstransport studieren zu können, ist es notwendig die Kontaktfläche auf Werte weit unter 0.1µm² zu reduzieren. Mit einem kombinierten Prozess aus optischer und Elektronenstrahl-Lithografie sowie Ionenstrahlätzen ist es uns gelungen, in 20-30 nm dicken Filmen aus YBa₂Cu₃O_7−δ Korngrenzenkontakte mit Breiten bis hinunter zu 100 nm (⇒ A ≤ 3·10⁻³ µm²) zu strukturieren. Die hohe Empfindlichkeit der sehr dünnen YBCO-Schichten bzgl. Sauerstoffverlust und Oberflächendegradation erfordert dabei die Verwendung von Lacksystemen mit niedrigen Verarbeitungstemperaturen und einen Ätzprozess mit niedriger Ionenenergie. Daneben wurden verschiedene Nachoxidationsverfahren für die fertig strukturierten Proben sowie der Einfluss einer dünnen Schicht aus PrBa₂Cu₃O_7−δ als Oberflächenschutz getestet.
^†Die Arbeit wird gefördert durch die DFG (Ma 1953/1-1)