DE69018539T2

DE69018539T2 - Verfahren zur Herstellung von supraleitenden Dünnschichten.

Info

Publication number: DE69018539T2
Application number: DE69018539T
Authority: DE
Inventors: Hideo Itozaki; Takashi Matsuura; Hidenori Nakanishi
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2010-08-01
Also published as: DE69018539D1; CA2022359A1; JPH0365502A; CA2022359C; EP0412000B1; EP0412000A1

Description

Hintergrund des Standes der Technik

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bildung supraleitender dünner Schichten. Insbesondere bezieht sie sich auf ein verbessertes Verfahren zur Abscheidung einer supraleitenden dünnen Schicht aus Bi-enthaltendem Verbundoxid auf einem Substrat bei relativ geringen Temperaturen.

Beschreibung des Standes der Technik

Von der Supraleitung, die als eine Phasenänderung von Elektronen angesehen wird, wurde angenommen, daß sie nur bei extrem niedrigen Temperaturen auftritt. 1986 entdeckten jedoch Bednorz und Müller neuartige supraleitende Oxide vom Typ [La, Sr]&sub2;CuO&sub4;, welche Supraleitung bei 30 K entwickelten (Z. Phys. B64, 1986, S. 189). C. W. Chu et al. entdeckten 1987 ein anderes supraleitendes Material der Zusammensetzung YBa&sub2;Cu&sub3;O7-x, welches eine kritische Temperatur von ungefähr 90 K aufweist (Physical Review Letters, Bd. 58, Nr. 9, S. 908). 1988 entdeckte Maeda et al. einen Bi-enthaltenden Supraleiter (Japanese Journal Applied Physics Bd. 27, Nr. 2, S. 1209 bis 1210). Bei diesen zuletzt entdeckten supraleitenden Oxiden kann das Phänomen der Supraleitung mit dem relativ billigen flüssigen Stickstoff erreicht werden, wodurch die Möglichkeit eines praktischen Einsatzes von Supraleitern mit einer hohen Tc in greifbare Nähe rückte.
Die oben erwähnten supraleitenden Oxide wurden als Rohlinge aus einem gesinterten Block durch die Pulversintertechnik hergestellt. Gesinterte Gegenstände zeigen jedoch eine geringe kritische Stromdichte. Um diesen Nachteil zu überwinden, wurde eine Vielzahl von Abscheidetechniken zur Herstellung dünner Schichten aus Supraleitern untersucht. Obwohl es sich als unabdingbar herausgestellt hat, abgeschiedene dünne Schichten einem anschließenden Nachglühvorgang bei hohen Temperaturen Beginn des Ausbildens der dünnen supraleitenden Oxidschichten zu unterwerfen, konnte mit der Vakuumabscheidetechnik eine supraleitende dünne Oxidschicht hergestellt werden, ohne Nachglühvorgang.
Eine typische Abscheidetechnik ist das Ionenplattier-Verfahren. Bei diesem Verfahren werden üblicherweise Metallelemente, welche die Bestandteile des supraleitenden Oxids sind, in einem Hochfrequenzplasma in Ionenform aufgesprüht, welches in einer Vakuumkammer erzeugt wird, während Sauerstoffgas durch eine Zufuhrleitung auf die Substratoberfläche geleitet wird.
Das Japanese Journal of Applied Physics, Bd. 27 (1988) L91 bis L93 schlägt eine Nachbehandlung der abgeschiedenen dünnen Schicht auf ein Substrat mit Sauerstoffgas vor, welches in die Vakuumkammer eingeführt wird, nachdem die dünne Schicht durch die Vakuumabscheidetechnik gebildet worden ist.
Aufgrund dieser neuartigen Technologien ist es möglich geworden, dünne supraleitende Schichten mit hoher Qualität herzustellen. Es ist jedoch noch immer unabdingbar, daß das Substrat auf der relativ hohen Temperatur von etwa 600ºC während des Abscheidevorgangs verbleibt, um dünne Schichten mit wirksamen supraleitenden Eigenschaften zu erhalten. Eine derartig hohe Substrattemperatur ist jedoch unerwünscht aufgrund einer Migration oder Diffusion aus den das Substrat bildenden Elementen, wie z. B. MgO, die nicht vernachlässigbar sind und wodurch die supraleitenden Eigenschaften verschlechtert werden.
In Applied Physics Letters, Bd. 53, Nr. 5 (1988), S. 441-443 ist ein Molekularstrahl-Abscheideverfahren beschrieben, zum Aufwachsen dünner Schichten aus Dy-Ba-Cu-O in Gegenwart von elementarem Sauerstoff, das von einer Glühentladungsquelle stammt, und zwar auf ein Substrat mit einer relativ niederen Temperatur von unterhalb 600ºC, gefolgt von elnem anschließendem in situ-Glühvorgang bei unterhalb 400ºC.
Die DE-A-38 39 903 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer supraleitenden Schicht vom Y-Ba-Cu-O-Typ auf einem Substrat nach einem Glühvorgang, während wenigstens 30 min bei atmosphärem Druck in einer oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von weniger als 500ºC einer vorher auf dem Substrat abgeschiedenen dünnen Schicht.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Techniken zu vermeiden durch Verringerung der ubstrattemperatur und ein Verfahren zu schaffen, mit dem suprraleitende dünne Schichten hoher Qualität hergestellt werden können.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Bildung einer supraleitenden dünnen Schicht aus Verbundoxid auf einem Substrat durch Abscheiden der das Verbundoxid bildenden Elemente auf dem Substrat in einer Vakuumkainmer in Gegenwart eines Hochfrequenzplasmas, während Sauerstoff der Substratoberfläche durch eine Düse hindurch zugeführt wird; es ist dadurch gekennzeichnet,
daß die supraleitende dünne Schicht auf dem Substrat abgeschieden wird in Gegenwart des Hochfrequenzplasmas, das mittels einer Hochfrequenzleistung zwischen 100 und 600 W erzeugt wird, wobei die Sauerstoffgaszufuhr durch die Düse hindurch in der Nähe der Oberfläche mit einer derartigen Durchflußrate erfolgt, daß eine hohe Abscheiderate zwischen 0,4 und 0,5 nm/s (4 bis 5 Ä/s) erzielt wird,
daß nach der vollständigen Abscheidung das mit der dünnen Schicht versehene Substrat in der gleichen Vakuumkammer bei einer Substrattemperatur zwischen 300ºC und 600ºC nachbehandelt wird in Gegenwart eines Hochfreouenzplasmas mit aufrechterhaltener Sauerstoffgaszufuhr, dessen Durchflußrate wenigstens gleich derjenigen während der Abscheidung ist, für einen Zeitraum zwischen 0,5 und 2 Stunden und
daß nach der vollständigen Nachbehandlung das nachbehandelte Substrat mit der abgeschiedenen dünnen Schicht einer weiteren Wärmebehandlung in Sauerstoffgas bei ungefähr 10&sup5; Pa (1 atm) in der Vakuumkammer unterworfen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf alle bekannten Verbundoxide anwendbar, welche sich zur Ausbildung dünner Schichten eignen. Im folgenden werden Beispiele von Supraleitungs-Oxiden gegeben, für die sich das erfindungsgemäße verfahren besonders eignet:
(a) (La1-x, α)&sub2;CuO4-y
wobei α für Sr oder Ba steht und "x" und "y" Zahlen sind, die die Bereiche 0 < x < 1 bzw. 0 < y < 1 erfüllen,
(b) Ln&sub1;Ba&sub2;Cu&sub3;O&sub7;-z
wobei "Ln" für wenigstens ein Element steht, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Y, Er, Tm, Yb und Lu und "z" eine Zahl ist, die den Bereich 0 < z < 1 erfüllt.
(c) Bi&sub4;(Sr1-x, Cax)mCunOp+y
wobei "x", "m", "P" und "y" Zahlen sind, welche die folgenden entsprechenden Bereiche erfüllen 6 < m < 10, 4 < n < 8, 0 < x < 1 und -2 < y < +2 und p = (6+m+n).
In diesem System werden die folgenden Zusammensetzungen bevorzugt
(i) 7 < m < 9, 5 < n < 7 0,4 < x < 0,6
(ii) 6 < m < 7, 4 < n < 5 0,2 < x < 0,4
(iii) 9 < m < 10, 7 < n < 8 0,5 < x < 0,7
(d) Bi2-yPbySr&sub2;Cann-1CunOx
wobei "y", "n" und "x" Zahlen sind, die die entsprechenden Bereiche 0,1 < y < 1, 1 < n < 6 und 6< x < 16 erfüllen.
Das Substrat ist vorteilhafterweise ein Oxidsubstrat aus einem Einkristall, insbesondere ein Oxid aus MgO, SrTiO&sub3; oder aus Yttrium-stabilisiertem Zirkoniumdioxid (YSZ). Andere für das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren geeignete Substrate sind Einkristalle aus LaGaO&sub3;, NdGaO&sub3; und LaAlO&sub3;.
Während des Abscheidens werden die Elemente, die Bestandteile der Verbundoxide sind, auf dem Substrat in einer Vakuumkammer in Anwesenheit eines Hochfrequenzplasmas abgeschieden, wobei letzteres durch eine Hochfrequenzleistung zwischen 100 und 600 W erzeugt wird, während zugleich Sauerstoffgas über ein Ventil der Oberfläche des Substrats zugeführt wird. Diese Abscheidung an Verbundoxid kann mittels der Vakuumabscheidung des Zerstäubens, des Ionenplattierens der Molekularstrahl-Epitaxie (MBE) oder dgl. erfolgen. Das Hochfrequenzplasma kann durch Anlegen einer Hochfrequenz zwischen dem Substrat sowie dem oder den Targets oder Dampfquelle(n) erzeugt werden.
Das der Oberfläche des Substrates zugeführte Sauerstoffgas tritt aus einer Düse aus, die in der Nähe der Substratoberfläche angeordnet ist. Das Sauerstoffgas kann durch eine Mikrowelle angeregt werden oder auch in Ozonform vorliegen.
Die Bedingungen der Schichtausbildung hängen vom abzuscheidenden Verbundoxid ab. Typische Parameter zur Ausbildung einer dünnen Schicht aus einem supraleitenden Verbundoxid aus HoBa&sub2;Cu&sub3;O7-y werden wie folgt gegeben:
Dampfquellen (Elektronenstrahlkanone) : Ho-Pellet, BaF&sub2;-Pellet und Cu-Granulat
Substrat : Einkristall aus MgO {100}- oder {110}-Ebene
Substrattemperatur : 520ºC bis 600ºC
Druck der Vakuumkamme : 1,3x10&supmin;³ bis 5,2x10&supmin;³ Pa (10&supmin;&sup5; bis 4x10&supmin;&sup5; Torr)
Hochfrequenzleistung : 100 bis 600 W
Sauerstoffzufuhr : 20 bis 30 cc/min
Abscheiderate : 4x10&supmin;¹&sup0; bis 5x10&supmin;¹&sup0; m/s (4 bis 5 Å/s)
Dicke : 1,5x10&supmin;&sup7; bis 2x10&supmin;&sup7;m (1500 bis 2000 Å
Für den Fachmann ist es leicht, die optimalen Bedingungen der Schichtausbildung für eine gegebene Abscheideeinheit und ein gegebenes Verbundoxid experimentell festzustellen.
Erfindungswesentlich ist nun, daß kurz nach Vollendung der Abscheidung das Substrat mit der abgeschiedenen dünnen Schicht einer Nachbehandlung mit Sauerstoff in der gleichen Vakuumkammer bei vorgegebenen Bedingungen unterworfen wird.
Insbesondere wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Sauerstoffzufuhr auf die abgeschiedene dünne Schicht nach der Abscheidung fortgesetzt, während zugleich die Substrattemperatur zwischen 300ºC und 600ºC bei Anwesenheit des Hochfrequenzplasmas gehalten wird. Dieser Schritt wird vorzugsweise während einer Zeit zwischen 0,5 und 2 Stunden durchgeführt.
Diese erfindungsgemäße Nachbehandlung beschleunigt die Oxidation der dünnen Schicht und des Substrats dergestalt, daß der Austritt von Sauerstoff aus der abgeschiedenen dünnen Schicht wirksam verhindert werden kann und daß eine chemische Reduktion der dünnen Schicht durch das Substratmaterial unterbunden werden kann. Mit anderen Worten, das Epitaxiewachstum der dünnen Schicht aus Oxid wird durch die erfindungsgemäße Nachbehandlung gewährleistet, selbst bei erheblich geringen Substrattemperaturen, da eine ausreichende Sauerstoffmenge der dünnen Schicht zugeführt wird. Außerdem unterdrücken die geringen Substrattemperaturen wirksam einen Austritt oder einen Eintritt von Substratmaterial. Dies bedeutet, daß die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene superleitenden dünnen Schichten verbesserte und stabile supraleitende Eigenschaften aufweisen.
Die erfindungsgemäße Sauerstoffzufuhr während der Nachbehandlung erfolgt bei einer Substrattemperatur von oberhalb 300ºC bei der gleichen Hochfrequenz-Plasma-Intensität wie während des Abscheideschritts. Befindet sich die Temperatur nicht auf einem Wert von mehr als 300ºC, tritt keine keine vorteilhafte Reaktion zwischen dem zugefügten Sauerstoff und den Elementen der dünnen Schicht auf. In diesem Sinne wird eine höhere Substrattemperatur bevorzugt. Überschreitet die Substrattemperatur jedoch 600ºC, so geht der Vorteil verloren, gemäß dem die Abscheidung bei relativ geringen Temperaturen durchgeführt werden kann, und die Qualität der dünnen Schicht wird beeinträchtigt.
Die Zufuhrrate des Sauerstoffs bei der Nachbehandlung ist wenigstens gleich derjenigen während des Abscheidevorgangs. Ist die Sauerstoffzufuhrrate geringer als während des Abscheidevorgangs, so ist es schwierig, das Austreten von Sauerstoffatomen aus der dünnen Schicht während der Nachbehandlung zu unterbinden. Vorteilhafterweise wird die Zufuhrrate des Sauerstoffs während der Nachbehandlung auf einen Wert festgelegt, der höher ist als derjenige während des Abscheidevorgangs. Vorzugsweise werden die Sauerstoffzufuhrraten für ein Substrat von 10 x 20 mm aus den folgenden Werten ausgewählt:
Während des Abscheidens: 30 bis 40 cc/min
Während der Nachbehandlung 40 bis 80 cc/min
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene dünne Schicht wird zusätzlich einem herkömmlichen Nachglühvorgang oder einer Nach-Sauerstoffbehandlung unterworfen, in welcher die dünne Schicht einem Sauerstoffgasstrom von ungefähr 10&sup5; Pa (1 atm) bei 880 bis 920ºC unterzogen wird.
Der wichtigste Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß es möglich ist, eine supraleitende dünne Schicht zu erhalten, mit verbesserten supraleitenden Eigenschaften bei geringeren Substrattemperaturen. Die Oxidation der dünnen Schicht wird beschleunigt, der Austritt von Sauerstoff aus der dünnen Schicht verhindert, eine chemische Reduktion der dünnen Schicht unterbunden und das Aufwachsen der dünnen Oxidschicht erfolgt epitaktisch. Auch der Austritt oder die Diffusion von Substratmaterial wird aufgrund der geringen Temperatur verhindert. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich demzufolge insbesondere zur Herstellung eines SIS-Ubergangs (Supraleiter-Isolator-Supraleiter) sowie zur Herstellung einfacher supraleitender dünner Schichten.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen Widerstand und Temperatur einer supraleitenden dünnen Schicht, wobei die Kurve (a) der vorliegenden Erfindung entspricht und die Kurve (b) dem Stand der Technik;
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der kritischen Temperaturen als Funktion der Substrattemperaturen.
Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit bevorzugten, jedoch nicht beschränkend gemeinten Ausführungsbeispielen beschrieben.

Beispiel 1

Ein supraleitendes Verbundoxid aus HoBa&sub2;Cu&sub3;O7-y wurde auf einem MgO-Einkristall in einer Ionen-Plattier-Vorrichtung abgeschieden.
Als Dampfquellen für die Bestandteile des Verbundoxids wurden Pellets aus Ho und BaF&sub2; sowie ein Cu-Granulat verwendet. Die dünne Schicht wurde auf der f100Y-Ebene des MgO- Einkristallsubstrats der Größe 10 x 20 x 0,5 mm abgeschieden. Nach dem Einbringen des Substrats in die Vakuumkammer wurde diese auf einen Wert von 1,3 x 10&supmin;³ Pa (1 x 10&supmin;&sup5; Torr) evakuiert und das Substrat auf 520ºC aufgeheizt.
Danach wurde eine Hochfrequenzleistung von 600 W zwischen dem Substrat und den Dampfquellen angelegt, um ein Hochfrequenzplasma in dem Bereich zwischen ihnen zu erzeugen. Zugleich wurde Sauerstoffgas auf die Substratoberfläche mit einer Zufuhrrate von etwa 40 cc/min mittels eines Ventils zugeführt, dessen Auslaßöffnung sich in einem Abstand von 13 mm von der Substratoberfläche befand, während die Dampfquellen durch Elektronenstrahlen aufgeheizt wurden und die Evakuierung begann. Die Abscheiderate wurde auf 4 x 10&supmin;¹&sup0; bis 5 x 10&supmin;¹&sup0; m/s (4 bis 5 Å/s) eingestellt.
Nach der Ausbildung einer dünnen Schicht aus Verbundoxid mit einer Dicke von 2 x 10&supmin;&sup7; m (2000 Å) auf dem Substrat wurde die Sauerstoffgas-Zufuhrrate auf 80 cc/min erhöht, wobei die gleiche Substrattemperatur von 520ºC und die gleiche Hochfrequenzleistung von 600 W beibehalten wurden, wobei das Substrat während 30 min in der Vakuumkammer belassen wurde.
Anschließend wurde Sauerstoffgas von 1 atm in die Vakuumkammer eingeführt, während die gleiche Substrattemperatur von 520ºC beibehalten wurde und während das Substrat während weiterer 30 min in der Vakuumkammer verblieb. Danach wurde die Heizanordnung für das Substrat abgeschaltet, um dieses auf Raumtemperatur abzukühlen.
Die supraleitende Eigenschaft des erhaltenen Musters (a) gemäß der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt durch die Temperaturabhängigkeit des Widerstandes, der bestimmt wurde durch Eintauchen des Musters (a) in flüssiges Helium, um so die Supraleitung herzustellen, gefolgt von einem langsamen Temperaturanstieg. Das Ergebnis ist in Fig. 1 dargestellt.
Zur Herstellung eines Vergleichsmusters (b) wurde dasselbe Abscheideverfahren wie oben durchgeführt, jedoch wurde die Nachbehandlung dergestalt geändert, daß Sauerstoffgas mit einem Druck von 10&sup5; Pa (1 atm) der Vakuumkainmer unmittelbar nach dem Abscheideschritt zugeführt wurde und das Substrat während 30 miin auf 520ºC belassen wurde. Das Testergebnis dieses Vergleichsmusters (b) ist ebenfalls in Fig. 1 dargestellt.
Fig. 1 läßt erkennen, daß der Widerstand des Musters (a) gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer höheren Temperatur abzusinken beginnt und unmeßbar klein wird, unmittelbar nach dem Abfall, während der Widerstand des Vergleichsmusters (b) oberhalb 40 K nicht absinkt und nicht den unmeßbaren Wert annimmt.
Wie Beispiel 2 zeigt, kann die supraleitende Eigenschaft des Vergleichsmusters (b) nicht erhalten werden, wenn das Substrat nicht auf einen Wert von oberhalb 540ºC aufgeheizt wird.

Beispiel 2

Dasselbe Verfahren zur Herstellung des Musters (a) wie im Beispiel 1 wurde wiederhole mit Ausnahme, daß die Substrattemperatur verändert wurde auf 460ºC [Muster (a-1)], 500ºC [Muster (a-2)], 520ºC [Muster (a-3)] und 540ºC [Muster (a-4)].
Danach wurde das gleiche Verfahren zur Herstellung des Musters (b) wie im Beispiel 1 durchgeführt mit Ausnahme, daß die Substrattemperatur verändert wurde auf 460ºC [Muster (b-1)], 500ºC [Muster (b-2)], 520ºC [Muster (b-3)] und 540ºC [Muster (b-4)].
Die supraleitende Eigenschaft diese sechs Muster wurde auf die gleiche Weise festgestellt wie im Beispiel 1. Fig. 2 zeigt die Temperaturen, bei denen der Widerstand unmeßbar wurde bezüglich den Substrattemperaturen. Im Falle der Vergleichsmuster (b-1), (b-2) und (b-3), welche bei Substrattemperaturen von 460ºC, 500ºC und 520ºC hergestellt wurden, konnte keine wirksame supraleitende Eigenschaft beobachtet werden.
Fig. 2 ist ein Beweis für die Tatsache, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren supraleitende dünne Schichten herstellbar sind mit hohen kritischen Temperaturen, selbst bei abgesenkten Substrattemperaturen.

Claims

1. Verfahren zur Bildung einer supraleitenden dünnen Schicht aus Verbundoxid auf einem Substrat durch Abscheiden der das Verbundoxid bildenden Elemente auf dem Substrat in einer Vakuumkammer in Gegenwart eines Hochfrequenzplasmas, während Sauerstoff der Substratoberfläche durch eine Düse hindurch zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die supraleitende dünne Schicht auf dem Substrat abgeschieden wird in Gegenwart des Hochfrequenzplasmas, das mittels einer Hochfrequenzleistung zwischen 100 und 600 w erzeugt wird, und wobei die Sauerstoffgaszufuhr durch die Düse hindurch in der Nähe der Oberfläche mit einer derartigen Durchflußrate erfolgt, daß eine hohe Abscheiderate zwischen 0,4 und 0,5 nm/s (4 bis 5 Å/sec) erzielt wird,

daß nach der vollständigen Abscheidung das mit der dünnen Schicht versehene Substrat in der gleichen Vakuumkammer bei einer Substrattemperatur zwischen 300ºC und 600ºC nachbehandelt wird in Gegenwart eines Hochfrequenzplasmas, mit aufrecht erhaltener Sauerstoffgaszufuhr, dessen Durchflußrate wenigstens gleich derjenigen während der Abscheidung ist, für einen Zeitraum zwischen 0,5 und 2 Stunden und

daß nach der vollständigen Nachbehandlung das nachbehandelte Substrat mit der abgeschiedenen dünnen Schicht einer weiteren Wärmebehandlung in Sauerstoffgas bei ungefahr 10&sup5; Pa (1 atm) in der Vakuumkammer unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Sauerstoffgaszufuhr zum Substrat während der Nachbehandlung zwischen 20 und 100 cc/min beträgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem die Abscheidung der supraleitenden dünnen Schicht in einer Ionen-Plattier-Einheit erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die supraleitende dünne Schicht aus einem Verbundoxid besteht, dessen Zusammensetzung durch die Formel gegeben ist

(La1-x, α)&sub2;CuO4-y

wobei α für Sr oder Ba steht und x und y Zahlen sind, welche die Bereiche 0 < x < 1 bzw. 0 < y < 1 erfüllen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die supraleitende dünne Schicht aus einem Verbundoxid besteht, dessen Zusammensetzung durch die Formel gegeben ist

Ln&sub1;Ba&sub2;Cu&sub3;O7-z

wobei Ln für wenigstens ein Element steht, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend La, Ce, Pr, Nd, Sm, Fu, Gd, Tb, Dy, Hc, Y, Er, Tm, Yb und Lu und z eine Zahl ist, welche den Bereich 0 < z < 1 erfüllt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die supraleitende dünne Schicht aus einem Verbundoxid besteht, dessen Zusammensetzung durch die Formel gegeben ist

Bi&sub4;(Sr1-x, Cax)mCunOp+y

wobei x, m, n, p und y Zahlen sind, welche die Bereiche 6 < m < 10, 4 < n < 8, 0 < x < 1, -2< y < +2 bzw. p = (6+m+n) erfüllen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Substrat ein Oxid-Einkristall ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Substrat ein Oxid- Einkristall ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist umfassend MgO, SrTiO&sub3; und YSZ.