일반기술

부분 용융법을 이용한 고온 초전도 에피텍셜 후막의 제조방법

일반적인 고온 초전도체 막의 제조는 다양한 박막증착법을 이용한다. 고온 초전도체 막 제작에 흔히 쓰이는 박막증착법은 펄스 레이저(PLD)증착법, 스파터링(sputtering), 진공 증발(evaporation)법 등과 같이 물리적인 기체(physical vapor)를 만들어 가열된 단결정 기판이나 배향된 기판 위에 증착시키는 물리적 기체 증착법과 화학증기증착법(CVD)과 같이 화학적인 기체를 만들어 가열된 단결정 기판이나 배향된 기판 위에서 화학 반응을 일으켜 증착시키는 화학적인 기체(chemical vapor)증착법으로 대별된다.본 기술은 기존의 박막제조방법에 비하여 경제적이며 크기에 제한 없고 수십 마이크로미터(㎛) 이상의 두께를 갖는 고온 초전도 에피텍셜 막을 제조하는 기술로서 양면 피복을 이용하여 동시에 반응시켜 두 면에 에피텍셜한 고온 초전도체 후막을 제조하므로서 경제적으로 전력응용분야에 사용될 수 있도록 한 것이다.본 기술은 초전도체의 분말 원료와 유기물을 혼합하여 단결정 기판 및 에피텍셜 산화물 기판 위에서 막 형태로 제조하는 단계, 초전도체 후막을 에피텍셜하게 만들기 위해1050℃ 이상으로 유지된 호에 후막을 바로 넣어 부분 용융시키는 단계, 부분용융된 초전도체 후막을 에피텍셜 결정화를 위해서 서냉시키는 단계, 초전도체 후막에 높은 임계 전류밀도를 갖도록 소둔시키는 단계를 거치는 제조방법이다.이와같은 제조방법을 거친 본 기술은 적용한 스크린 인쇄법이나 담금법의 경우 제조할 수 있는 면적 크기는 거의 무한하다고 볼 수 있다. 하지만, 막 면적의 크기는 현재 제조되는 단결정 크기에 제한을 받을 수 있으나. 막의 두께는 반복 도포할 경우 자유롭게 조절할 수 있다.