高Tc超导薄膜红外(光)探测器的研究

系统地报道了近年来关于高Ｔｃ超导薄膜红外（光）探测器的研究成果，先后进行了单元分立器件、２×２、２×４集成式阵列器件以及约瑟夫逊结型红外（光）探测器的研究。器件经过１０多次的液氮温度至室温的冷热循环，并在室温下保存两年以上，所得测量结果基本不变。采用具有约瑟夫逊效应的高Ｔｃ超导双晶晶界结的光探测器具有量子效应，其响应速度快于６．３５×１０－７ｓ。

高Tc超导GdBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜双晶晶界结及双晶结光探测器

在晶界夹角分别为 2 4°,3 2°的 YSZ双晶基片上 ,制备了高 Tc Gd Ba2 Cu3O7-δ双晶超导薄膜 ,采用光刻技术在晶界上刻出了两种不同尺寸的双晶晶界结 ,在液氮温度下观测了结的直流 I-V特性 ,用 1 0 GHz微波辐照双晶结结区 ,观察到了结临界电流的压缩和 Shapiro台阶 ,表明双晶结具有约瑟夫逊弱连接行为。用上述双晶结进行光探测 ,用波长为 0 .63 2 8μm的 He-Ne激光器辐照结区 ,系统的观测了其光响应特性 ,结果如下 :噪声等效功率 NEP =1 .9× 1 0 - 1 3W,归一化探测率 D*=5.3× 1 0 9cm Hz12 W- 1 ,响应率 Rv =4 .2× 1 0 7V/W,响应时间 τ<6.3 5× 1 0 -

高Tc超导GdBa_2Cu_3O_7薄膜弱连接双晶结研究

为了获得具有约瑟夫逊效应的超导弱连接结，我们在ＹＳＺ（钇稳定的氧化锆）双晶基片上，制备了高ＴｃＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７超导薄膜，晶界夹角为２４°和３２°两种，采用光刻技术的晶界上刻出不同尺寸的微桥，晶界贯穿桥区而形成双晶结，观测了结的直流１－Ｖ特性和在１０ＧＨｚ微波辐照下临界电流的压缩和Ｓｈａｐｉｒｏ台阶，实验结果证明双晶结具有约瑟夫逊弱连接行为，在实验基础上，对结的特性进行了理论分析，并将双晶结用于光探测获得成功。

高Tc超导薄膜约瑟夫逊结光探测研究

我们研制了具有约瑟夫逊效应的高ToGdBa2Cu3O7-薄膜双晶晶界结，对其交直流约瑟夫逊效应进行了观测，并用其进行光探测，用波长为0．6328μm的He－Ne激光器辐照双晶结结区，系统观测了双晶晶界结的光响应特性，得到的最好结果如下：噪音等效功率NEP=1．9×10－13W，归一化探测率D=53×109cmHzW－1，响应率Rv=4．2×107V／W，响应时间r=4．35×10－7s.

高Tc GdBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜双晶结光探测器

研制了具有约瑟夫逊效应的高TcGdBa2Cu3O7-δ薄膜双晶晶界结，按照光助隧道效应的原理我们用双晶结进行光探测，光源是波长为0．6328μm的He-Ne激光器，系统观测了高TcGdBa2Cu3O7-δ双晶结的光响应特性，最好的结果为：噪声等效功率NEF＝4．3×10－（14）WHz（－1／2），归一化探测率D＝1．2×10（10）cmHz（1／2）W－1，响应率Rv＝3．5×107V／W，响应时间τ≤4．12×10－7s。

高T_C GdBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜2×4阵列式微桥器件研究

用高ＴＣＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ薄膜研制了面微桥型２×４阵列式Ｂｏｌｏｍｅｔｅｒ芯片。实验发现，当减少高ＴＣＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ薄膜的厚度时，这种芯片上的微桥呈现出与双晶晶界型微桥异常相似的Ⅰ－Ⅴ特性。