JP2002124710A - 超電導装置 - Google Patents
超電導装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超電導装置に関し、集積回路にパターンとし
て組み込むことが可能な程度に小型でありながら実用上
で必要とされる抵抗値が容易に得られ、且つ、特性の劣
化を招来することなく酸化物超電導体と接続できる抵抗
をもつ超電導装置を実現して超電導集積回路の実用化に
寄与しようとする。 【解決手段】 酸化インジウムに錫をドープして抵抗値
を調節した抵抗２９がジョセフソン接合を生成する為の
超電導体２８に接続されている。
て組み込むことが可能な程度に小型でありながら実用上
で必要とされる抵抗値が容易に得られ、且つ、特性の劣
化を招来することなく酸化物超電導体と接続できる抵抗
をもつ超電導装置を実現して超電導集積回路の実用化に
寄与しようとする。 【解決手段】 酸化インジウムに錫をドープして抵抗値
を調節した抵抗２９がジョセフソン接合を生成する為の
超電導体２８に接続されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信、コンピュー
タ、計測などの分野で用いられる超電導集積回路を構成
するのに好適な超電導回路用抵抗を備えた超電導装置に
関する。
タ、計測などの分野で用いられる超電導集積回路を構成
するのに好適な超電導回路用抵抗を備えた超電導装置に
関する。
【０００２】一般に、酸化物超電導体で構成する回路に
用いる抵抗材料については殆ど検討されたことがなく、
通常、Ａｕなどの貴金属を用いるか、或いは、Ｍｏなど
の高抵抗金属をＡｕなどの貴金属と組み合わせて用いて
いる。
用いる抵抗材料については殆ど検討されたことがなく、
通常、Ａｕなどの貴金属を用いるか、或いは、Ｍｏなど
の高抵抗金属をＡｕなどの貴金属と組み合わせて用いて
いる。
【０００３】従って、実用的な回路を構成する為に必要
とされる５〔Ω〕乃至５〔ｋΩ〕程度の抵抗を実現する
場合、例えば幅が２〔μｍ〕、厚さが２００〔ｎｍ〕を
想定した場合、Ａｕのみを用いるとすると長さが２００
〔μｍ〕乃至２０〔ｃｍ〕となって、到底、集積回路を
構成できない大きさになってしまう。
とされる５〔Ω〕乃至５〔ｋΩ〕程度の抵抗を実現する
場合、例えば幅が２〔μｍ〕、厚さが２００〔ｎｍ〕を
想定した場合、Ａｕのみを用いるとすると長さが２００
〔μｍ〕乃至２０〔ｃｍ〕となって、到底、集積回路を
構成できない大きさになってしまう。
【０００４】また、Ｎｂ超電導体回路に用いているＭｏ
などの抵抗用金属は、酸化物超電導体と接続した場合、
接続表面が酸化するので安定な抵抗を実現することは困
難であった。
などの抵抗用金属は、酸化物超電導体と接続した場合、
接続表面が酸化するので安定な抵抗を実現することは困
難であった。
【０００５】そこで、酸化物超電導体と抵抗用金属とを
貴金属を介して接続することも行われたが、抵抗材料と
して金を用いた場合に比較し、抵抗のサイズを或る程度
小さくすることができるものの、集積回路装置を構成す
るには大き過ぎるサイズであった。
貴金属を介して接続することも行われたが、抵抗材料と
して金を用いた場合に比較し、抵抗のサイズを或る程度
小さくすることができるものの、集積回路装置を構成す
るには大き過ぎるサイズであった。
【０００６】図４は従来の超電導装置を表す要部切断側
面図であって、１はＬＳＡＴ（ＬａＳｒＡｌＴａＯx ）
又はＭｇＯからなる基板、２はＹＢＣＯ（ＹＢａ2 Ｃｕ
3 Ｏ 7-x ）からなる配線、３はＬＳＡＴ又はＭｇＯから
なる絶縁層、４はＹＢＣＯからなる接続導体、５はＹＢ
ＣＯからなるジョセフソン接合生成用超電導体、６はＹ
ＢＣＯからなる配線、７はＬＳＡＴまたはＭｇＯからな
る絶縁層、８はＹＢＣＯからなるジョセフソン接合生成
用超電導体、９はＡｕからなる抵抗接続用金属層、１０
はＭｏからなる抵抗、１１はＡｕからなるコンタクト・
パッドをそれぞれ示している。
面図であって、１はＬＳＡＴ（ＬａＳｒＡｌＴａＯx ）
又はＭｇＯからなる基板、２はＹＢＣＯ（ＹＢａ2 Ｃｕ
3 Ｏ 7-x ）からなる配線、３はＬＳＡＴ又はＭｇＯから
なる絶縁層、４はＹＢＣＯからなる接続導体、５はＹＢ
ＣＯからなるジョセフソン接合生成用超電導体、６はＹ
ＢＣＯからなる配線、７はＬＳＡＴまたはＭｇＯからな
る絶縁層、８はＹＢＣＯからなるジョセフソン接合生成
用超電導体、９はＡｕからなる抵抗接続用金属層、１０
はＭｏからなる抵抗、１１はＡｕからなるコンタクト・
パッドをそれぞれ示している。
【０００７】図示の超電導装置に於いて、抵抗値が大き
い抵抗１１が必要であれば、Ｍｏを用いているとはい
え、抵抗値に応じた大きさにすることが必要であり、５
〔Ω〕〜５〔ｋΩ〕の抵抗値では、幅２〔μｍ〕、厚さ
２００〔ｎｍ〕として長さは２０〔μｍ〕〜２〔ｃｍ〕
となり、その大きさの程度に差はあるが、Ａｕを用いた
場合と比較し、それ程小さくはできない。
い抵抗１１が必要であれば、Ｍｏを用いているとはい
え、抵抗値に応じた大きさにすることが必要であり、５
〔Ω〕〜５〔ｋΩ〕の抵抗値では、幅２〔μｍ〕、厚さ
２００〔ｎｍ〕として長さは２０〔μｍ〕〜２〔ｃｍ〕
となり、その大きさの程度に差はあるが、Ａｕを用いた
場合と比較し、それ程小さくはできない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、集積回路
中にパターンとして組み込むことが可能な程度に小型で
ありながら実用上で必要とされる抵抗値を容易に実現で
き、且つ、特性の劣化を招来することなく酸化物超電導
体に接続できる抵抗をもつ超電導装置を実現し、超電導
集積回路の実用化に寄与しようとする。
中にパターンとして組み込むことが可能な程度に小型で
ありながら実用上で必要とされる抵抗値を容易に実現で
き、且つ、特性の劣化を招来することなく酸化物超電導
体に接続できる抵抗をもつ超電導装置を実現し、超電導
集積回路の実用化に寄与しようとする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に依る超電導装置
に於いては、導電性を１０-4〔Ωｃｍ〕〜１０〔Ωｃ
ｍ〕程度の範囲で制御可能であって、７７〔Ｋ〕〜４．
２〔Ｋ〕までの広い温度範囲に亙って抵抗値を一定に保
つことができる導電性酸化物であるＩＴＯ（ｉｎｄｉｕ
ｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）を抵抗として用いることが基
本になっている。
に於いては、導電性を１０-4〔Ωｃｍ〕〜１０〔Ωｃ
ｍ〕程度の範囲で制御可能であって、７７〔Ｋ〕〜４．
２〔Ｋ〕までの広い温度範囲に亙って抵抗値を一定に保
つことができる導電性酸化物であるＩＴＯ（ｉｎｄｉｕ
ｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）を抵抗として用いることが基
本になっている。
【００１０】一般に、Ｓｎのドープ量を例えば５〔重量
％〕として１０-4〔Ωｃｍ〕程度の低い抵抗値としたＩ
ＴＯを電極として用いることが知られているが、本発明
に於いては、必要に応じてＳｎのドープ量を５〔重量
％〕以下、特に０．０１〔重量％〕以上で１〔重量％〕
以下としたＩＴＯを抵抗として利用する。
％〕として１０-4〔Ωｃｍ〕程度の低い抵抗値としたＩ
ＴＯを電極として用いることが知られているが、本発明
に於いては、必要に応じてＳｎのドープ量を５〔重量
％〕以下、特に０．０１〔重量％〕以上で１〔重量％〕
以下としたＩＴＯを抵抗として利用する。
【００１１】前記ＩＴＯに依れば、５〔Ω〕〜５〔ｋ
Ω〕の抵抗値を幅が２〔μｍ〕、厚さが２００〔ｎｍ〕
とした場合、長さ２０〔μｍ〕以下のサイズで実現する
ことが可能であり、その組成が単純であることから、所
要の抵抗値を再現性良く、そして、制御性良く実現する
ことができ、しかも、酸化物超電導体と直に接続しても
何等の不都合も生じないから、回路設計の面で制約も少
ないから、超電導回路の設計自由度は大きく改善され
る。
Ω〕の抵抗値を幅が２〔μｍ〕、厚さが２００〔ｎｍ〕
とした場合、長さ２０〔μｍ〕以下のサイズで実現する
ことが可能であり、その組成が単純であることから、所
要の抵抗値を再現性良く、そして、制御性良く実現する
ことができ、しかも、酸化物超電導体と直に接続しても
何等の不都合も生じないから、回路設計の面で制約も少
ないから、超電導回路の設計自由度は大きく改善され
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施の形態１及び２ 図１は本発明に依る超電導装置を表す要部切断側面図で
あり、（Ａ）は実施の形態１の超電導装置を、また、
（Ｂ）は実施の形態２の超電導装置をそれぞれ示してい
る。
あり、（Ａ）は実施の形態１の超電導装置を、また、
（Ｂ）は実施の形態２の超電導装置をそれぞれ示してい
る。
【００１３】図１（Ａ）に於いて、２１はＬＳＡＴ又は
ＭｇＯからなる基板、２２はＹＢＣＯからなる配線、２
３はＬＳＡＴ又はＭｇＯからなる絶縁層、２４はＹＢＣ
Ｏからなる接続導体、２５はＹＢＣＯからなるジョセフ
ソン接合生成用超電導体、２６はＹＢＣＯからなる配
線、２７はＬＳＡＴまたはＭｇＯからなる絶縁層、２８
はＹＢＣＯからなるジョセフソン接合生成用超電導体、
２９は抵抗、３０はＡｕからなるコンタクト・パッドを
それぞれ示している。尚、図示例は、抵抗２９が最上層
に形成された例である。
ＭｇＯからなる基板、２２はＹＢＣＯからなる配線、２
３はＬＳＡＴ又はＭｇＯからなる絶縁層、２４はＹＢＣ
Ｏからなる接続導体、２５はＹＢＣＯからなるジョセフ
ソン接合生成用超電導体、２６はＹＢＣＯからなる配
線、２７はＬＳＡＴまたはＭｇＯからなる絶縁層、２８
はＹＢＣＯからなるジョセフソン接合生成用超電導体、
２９は抵抗、３０はＡｕからなるコンタクト・パッドを
それぞれ示している。尚、図示例は、抵抗２９が最上層
に形成された例である。
【００１４】上記の場合、抵抗２９の材料はＩｎ2 Ｏ3
＋ＳｎＯ2 （０．１〔重量％〕）であって、抵抗値を１
〔ｋΩ〕にする場合の寸法は幅２〔μｍ〕、厚さ２００
〔ｎｍ〕、長さ４〔μｍ〕である。
＋ＳｎＯ2 （０．１〔重量％〕）であって、抵抗値を１
〔ｋΩ〕にする場合の寸法は幅２〔μｍ〕、厚さ２００
〔ｎｍ〕、長さ４〔μｍ〕である。
【００１５】本発明では、Ｓｎのドーピング量に依り、
ＩＴＯの抵抗値を制御するものであって、図示例では抵
抗２９として０．１〔重量％〕のＳｎをドープしたＩＴ
Ｏを用いた例であって、抵抗率は４．２〔Ｋ〕から３０
０〔Ｋ〕に至る広い範囲に亙って１０-3〔Ωｃｍ〕の安
定した値を示す為、回路の動作温度を考慮することは殆
ど不要であり、設計は大変容易になる。
ＩＴＯの抵抗値を制御するものであって、図示例では抵
抗２９として０．１〔重量％〕のＳｎをドープしたＩＴ
Ｏを用いた例であって、抵抗率は４．２〔Ｋ〕から３０
０〔Ｋ〕に至る広い範囲に亙って１０-3〔Ωｃｍ〕の安
定した値を示す為、回路の動作温度を考慮することは殆
ど不要であり、設計は大変容易になる。
【００１６】また、図示例に於いて、ＩＴＯからなる抵
抗２９に於けるＳｎのドープ密度を０．０１〔重量％〕
にしたところ、抵抗率が１０-2〔Ωｃｍ〕であるものを
実現することができた。
抗２９に於けるＳｎのドープ密度を０．０１〔重量％〕
にしたところ、抵抗率が１０-2〔Ωｃｍ〕であるものを
実現することができた。
【００１７】前記説明した抵抗２９を形成するには、通
常のマグネトロン・スパッタリング法の他にレーザ・ア
ブレーション法を適用することもでき、特に、この場
合、抵抗２９は最上層に形成されるので単一配向の薄膜
にする必要はなく、従って、温度を４００〔℃〕程度に
して成膜することができる。
常のマグネトロン・スパッタリング法の他にレーザ・ア
ブレーション法を適用することもでき、特に、この場
合、抵抗２９は最上層に形成されるので単一配向の薄膜
にする必要はなく、従って、温度を４００〔℃〕程度に
して成膜することができる。
【００１８】実施の形態２を表す図１（Ｂ）では、図１
（Ａ）に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或
いは同じ意味を持つものとし、詳細な説明を省略する。
（Ａ）に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或
いは同じ意味を持つものとし、詳細な説明を省略する。
【００１９】図１（Ｂ）に於いて、３１は抵抗、３２は
ＬＳＡＴ又はＭｇからなる絶縁層、３３はＹＢＣＯから
なる接続導体、３４はＹＢＣＯからなる配線、３５及び
３６はＡｕからなるコンタクト・パッドをそれぞれ示し
ている。
ＬＳＡＴ又はＭｇからなる絶縁層、３３はＹＢＣＯから
なる接続導体、３４はＹＢＣＯからなる配線、３５及び
３６はＡｕからなるコンタクト・パッドをそれぞれ示し
ている。
【００２０】実施の形態２が実施の形態１と相違すると
ころは、超電導体２５と対向してジョセフソン接合を生
成する超電導体２８が絶縁層２３上に延在して形成さ
れ、抵抗３１は超電導体２８及び同じく絶縁層２３上に
延在する配線２６との間に略同一の面を維持して配置さ
れ且つ接続された構成になっている点である。
ころは、超電導体２５と対向してジョセフソン接合を生
成する超電導体２８が絶縁層２３上に延在して形成さ
れ、抵抗３１は超電導体２８及び同じく絶縁層２３上に
延在する配線２６との間に略同一の面を維持して配置さ
れ且つ接続された構成になっている点である。
【００２１】また、超電導体２５及び２８、抵抗３１、
配線２６などの上には全面を覆う絶縁層３２が形成され
ている為、抵抗３１は埋め込まれた状態にあり、いわゆ
る積層構造の超電導集積回路になっている。
配線２６などの上には全面を覆う絶縁層３２が形成され
ている為、抵抗３１は埋め込まれた状態にあり、いわゆ
る積層構造の超電導集積回路になっている。
【００２２】実施の形態２に見られる抵抗３１を構成す
るＩＴＯは、Ｓｎを０．０１〔重量％〕ドープすると共
に酸化バナジウムを１〔重量％〕ドープしたものであ
り、従って、Ｉｎ2 Ｏ3 ＋ＳｎＯ2 （０．１〔重量
％〕）＋Ｖ2 Ｏ3 （１〔重量％〕）の組成になってい
る。
るＩＴＯは、Ｓｎを０．０１〔重量％〕ドープすると共
に酸化バナジウムを１〔重量％〕ドープしたものであ
り、従って、Ｉｎ2 Ｏ3 ＋ＳｎＯ2 （０．１〔重量
％〕）＋Ｖ2 Ｏ3 （１〔重量％〕）の組成になってい
る。
【００２３】その理由は、Ｓｎのドープ量が微量になっ
た場合でも、成膜する際に用いるターゲットを高密度、
即ち、９０〔％〕以上を維持する為であり、そのように
した場合、抵抗層の電気的特性に大きな影響を与えるこ
とはないが、成膜を容易にすることができ、そして、高
密度のターゲットを用いることで成膜される層のモフォ
ロジーは改善され、従って、積層構造を作製することが
容易になる。
た場合でも、成膜する際に用いるターゲットを高密度、
即ち、９０〔％〕以上を維持する為であり、そのように
した場合、抵抗層の電気的特性に大きな影響を与えるこ
とはないが、成膜を容易にすることができ、そして、高
密度のターゲットを用いることで成膜される層のモフォ
ロジーは改善され、従って、積層構造を作製することが
容易になる。
【００２４】実施の形態２に依った場合、抵抗３１は積
層構造中に形成されていて、成長温度を７００〔℃〕程
度まで上昇して成膜することで、ａ軸単一配向層の形成
が可能であり、また、抵抗値が例えば１〔ｋΩ〕である
とした場合、抵抗３１の寸法は、幅が２〔μｍ〕、厚さ
が２００〔ｎｍ〕、長さが４〔μｍ〕である。
層構造中に形成されていて、成長温度を７００〔℃〕程
度まで上昇して成膜することで、ａ軸単一配向層の形成
が可能であり、また、抵抗値が例えば１〔ｋΩ〕である
とした場合、抵抗３１の寸法は、幅が２〔μｍ〕、厚さ
が２００〔ｎｍ〕、長さが４〔μｍ〕である。
【００２５】実施の形態３及び４ 図２は本発明に依る超電導装置を表す要部切断側面図で
あり、（Ａ）は実施の形態３の超電導装置を、また、
（Ｂ）は実施の形態４の超電導装置をそれぞれ示してい
る。
あり、（Ａ）は実施の形態３の超電導装置を、また、
（Ｂ）は実施の形態４の超電導装置をそれぞれ示してい
る。
【００２６】実施の形態３を表す図２（Ａ）では、図１
（Ｂ）に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或
いは同じ意味を持つものとし、詳細な説明を省略する。
（Ｂ）に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或
いは同じ意味を持つものとし、詳細な説明を省略する。
【００２７】図２（Ａ）に於いて、３７は抵抗、３８は
ＹＢＣＯからなるジョセフソン接合生成用超電導体、３
９はＹＢＣＯからなるジョセフソン接合生成用超電導体
をそれぞれ示している。尚、抵抗３７の寸法は、抵抗値
が１〔ｋΩ〕の場合、幅が２〔μｍ〕、厚さが２００
〔ｎｍ〕、長さが４〔μｍ〕であって、実施の形態２と
変わりない。
ＹＢＣＯからなるジョセフソン接合生成用超電導体、３
９はＹＢＣＯからなるジョセフソン接合生成用超電導体
をそれぞれ示している。尚、抵抗３７の寸法は、抵抗値
が１〔ｋΩ〕の場合、幅が２〔μｍ〕、厚さが２００
〔ｎｍ〕、長さが４〔μｍ〕であって、実施の形態２と
変わりない。
【００２８】実施の形態３が実施の形態２と相違すると
ころは、実施の形態２に於いては配線３４が設けられて
いる領域に、実施の形態３に於いては超電導体３８及び
３９が対向形成されてジョセフソン接合が生成され、且
つ、下方のジョセフソン接合生成用超電導体２８と上方
のジョセフソン接合生成用超電導体３９との間には抵抗
３７が介在して両者を接続した構成になっている点であ
り、従って、抵抗３７は超電導体２８上に形成され、接
続用導体３３と同様、絶縁層３２中に埋め込まれた状態
になっている。
ころは、実施の形態２に於いては配線３４が設けられて
いる領域に、実施の形態３に於いては超電導体３８及び
３９が対向形成されてジョセフソン接合が生成され、且
つ、下方のジョセフソン接合生成用超電導体２８と上方
のジョセフソン接合生成用超電導体３９との間には抵抗
３７が介在して両者を接続した構成になっている点であ
り、従って、抵抗３７は超電導体２８上に形成され、接
続用導体３３と同様、絶縁層３２中に埋め込まれた状態
になっている。
【００２９】実施の形態３では、実施の形態２と同様な
理由から、ＩＴＯからなる抵抗３７には０．１〔重量
％〕の錫の他に１〔重量％〕の酸化銅が添加されている
ものであり、勿論、成膜時のターゲットの組成も同様で
ある。
理由から、ＩＴＯからなる抵抗３７には０．１〔重量
％〕の錫の他に１〔重量％〕の酸化銅が添加されている
ものであり、勿論、成膜時のターゲットの組成も同様で
ある。
【００３０】また、上下の超電導体２８及び超電導体３
９を抵抗３７で接続した構造になっていて、積層成長が
可能であることから、様々なレイアウトのバリエーショ
ンを実現することが可能であり、また、抵抗値の制御が
可能であることから、抵抗の大きさも現実的なものにす
ることができる。
９を抵抗３７で接続した構造になっていて、積層成長が
可能であることから、様々なレイアウトのバリエーショ
ンを実現することが可能であり、また、抵抗値の制御が
可能であることから、抵抗の大きさも現実的なものにす
ることができる。
【００３１】更にまた、積層する酸化物超電導体は酸化
銅を含んでいる為、前記積層構造のように高温で成膜し
た場合、しばしば表面に酸化銅の析出が起こり、その析
出された酸化銅は、その上に成長する材料の特性に影響
を与えることがあるが、ＩＴＯの場合には微量の酸化銅
が含まれている為、その影響は小さく、前記超電導体表
面に析出した酸化銅も問題にならない。
銅を含んでいる為、前記積層構造のように高温で成膜し
た場合、しばしば表面に酸化銅の析出が起こり、その析
出された酸化銅は、その上に成長する材料の特性に影響
を与えることがあるが、ＩＴＯの場合には微量の酸化銅
が含まれている為、その影響は小さく、前記超電導体表
面に析出した酸化銅も問題にならない。
【００３２】実施の形態４を表す図２（Ｂ）では、図２
（Ａ）に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或
いは同じ意味を持つものとし、詳細な説明を省略する。
（Ａ）に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或
いは同じ意味を持つものとし、詳細な説明を省略する。
【００３３】図２（Ｂ）に於ける記号４０は抵抗を示
し、実施の形態４が実施の形態３と相違するところは、
実施の形態３に於ける抵抗３７が材料組成としてＩｎ2
Ｏ3 ＋ＳｎＯ2 （０．１〔重量％〕）＋ＣｕＯ（１〔重
量％〕）である単層のもので構成されているのに対し、
実施の形態４に於ける抵抗４０は、 Ｉｎ2 Ｏ3 ＋ＳｎＯ2 （１〔重量％〕）＋ＣｕＯ
（１〔重量％〕） Ｉｎ2 Ｏ3 ＋ＳｎＯ2 （０．０１〔重量％〕）＋Ｃ
ｕＯ（１〔重量％〕） Ｉｎ2 Ｏ3 ＋ＳｎＯ2 （１〔重量％〕）＋ＣｕＯ
（１〔重量％〕） の組成をもつ、、の各層を積層した構成になって
いる点である。尚、抵抗４０の寸法は、抵抗値が１〔ｋ
Ω〕の場合、幅が２〔μｍ〕、厚さが２００〔ｎｍ〕、
長さが４〔μｍ〕であって、実施の形態２及び３と変わ
りない。
し、実施の形態４が実施の形態３と相違するところは、
実施の形態３に於ける抵抗３７が材料組成としてＩｎ2
Ｏ3 ＋ＳｎＯ2 （０．１〔重量％〕）＋ＣｕＯ（１〔重
量％〕）である単層のもので構成されているのに対し、
実施の形態４に於ける抵抗４０は、 Ｉｎ2 Ｏ3 ＋ＳｎＯ2 （１〔重量％〕）＋ＣｕＯ
（１〔重量％〕） Ｉｎ2 Ｏ3 ＋ＳｎＯ2 （０．０１〔重量％〕）＋Ｃ
ｕＯ（１〔重量％〕） Ｉｎ2 Ｏ3 ＋ＳｎＯ2 （１〔重量％〕）＋ＣｕＯ
（１〔重量％〕） の組成をもつ、、の各層を積層した構成になって
いる点である。尚、抵抗４０の寸法は、抵抗値が１〔ｋ
Ω〕の場合、幅が２〔μｍ〕、厚さが２００〔ｎｍ〕、
長さが４〔μｍ〕であって、実施の形態２及び３と変わ
りない。
【００３４】前記したように、実施の形態４では、抵抗
４０に於けるＳｎのドープ量に分布をもたせてあること
が特徴になっていて、超電導体と接する部分では、接触
抵抗を小さくする為、Ｓｎのドープ量を１〔重量％〕と
多くしてあるが、抵抗の中心部分では充分な抵抗値を実
現する為、Ｓｎのドープ量を０．０１〔重量％〕と少な
くして多層構造にしてある。
４０に於けるＳｎのドープ量に分布をもたせてあること
が特徴になっていて、超電導体と接する部分では、接触
抵抗を小さくする為、Ｓｎのドープ量を１〔重量％〕と
多くしてあるが、抵抗の中心部分では充分な抵抗値を実
現する為、Ｓｎのドープ量を０．０１〔重量％〕と少な
くして多層構造にしてある。
【００３５】前記したように抵抗４０は縦方向に形成す
るので、成膜時にＳｎの量を調節することに依り、積層
方向に連続的にドープ量が変わる、いわゆるグレーデッ
ドの状態にすることもできる。
るので、成膜時にＳｎの量を調節することに依り、積層
方向に連続的にドープ量が変わる、いわゆるグレーデッ
ドの状態にすることもできる。
【００３６】実施の形態５ 図３は本発明に依る超電導装置を表す要部切断側面図で
あり、図１（Ａ）に於いて用いた記号と同記号は同部分
を表すか或いは同じ意味を持つものとし、詳細な説明を
省略する。
あり、図１（Ａ）に於いて用いた記号と同記号は同部分
を表すか或いは同じ意味を持つものとし、詳細な説明を
省略する。
【００３７】実施の形態５が実施の形態１と相違すると
ころは、抵抗２９をジョセフソン接合生成用超電導体２
８及び配線２６との接続をＡｕなどの貴金属からなる接
続体４１を介して行っている点である。
ころは、抵抗２９をジョセフソン接合生成用超電導体２
８及び配線２６との接続をＡｕなどの貴金属からなる接
続体４１を介して行っている点である。
【００３８】この場合も、抵抗２９の大きさは集積回路
中に組み込む為の現実的な大きさにできるのは云うまで
もないが、抵抗２９を高抵抗化した場合、即ち、錫のド
ープ量を少なくした場合、ｐ型であるＹＢＣＯとｎ型で
あるＩＴＯとの界面抵抗が大きくなる傾向が見られるの
で、その問題を解消するには、前記Ａｕからなる接続体
４１を介在することが有効である。尚、貴金属は、前記
Ａｕの他にＰｔ、Ａｇなどを用いても良い。
中に組み込む為の現実的な大きさにできるのは云うまで
もないが、抵抗２９を高抵抗化した場合、即ち、錫のド
ープ量を少なくした場合、ｐ型であるＹＢＣＯとｎ型で
あるＩＴＯとの界面抵抗が大きくなる傾向が見られるの
で、その問題を解消するには、前記Ａｕからなる接続体
４１を介在することが有効である。尚、貴金属は、前記
Ａｕの他にＰｔ、Ａｇなどを用いても良い。
【００３９】
【発明の効果】本発明に依る超電導装置に於いては、酸
化インジウムに錫をドープして抵抗値を調節した抵抗が
ジョセフソン接合を生成する為の超電導体に接続されて
いる。
化インジウムに錫をドープして抵抗値を調節した抵抗が
ジョセフソン接合を生成する為の超電導体に接続されて
いる。
【００４０】前記構成を採ることに依り、集積回路を構
成できる程度に小型でありながら実用上で必要とされる
抵抗値が容易に得られ、且つ、特性の劣化を招来するこ
となく酸化物超電導体と直に接続できる抵抗をもった超
電導装置を容易に実現することが可能となり、超電導集
積回路の実用化に寄与することができる。
成できる程度に小型でありながら実用上で必要とされる
抵抗値が容易に得られ、且つ、特性の劣化を招来するこ
となく酸化物超電導体と直に接続できる抵抗をもった超
電導装置を容易に実現することが可能となり、超電導集
積回路の実用化に寄与することができる。
【図１】本発明に依る超電導装置を表す要部切断側面図
である。
である。
【図２】本発明に依る超電導装置を表す要部切断側面図
である。
である。
【図３】本発明に依る超電導装置を表す要部切断側面図
である。
である。
【図４】従来の超電導装置を表す要部切断側面図であ
る。
る。
２１ ＬＳＡＴ又はＭｇＯからなる基板 ２２ ＹＢＣＯからなる配線 ２３ ＬＳＡＴ又はＭｇＯからなる絶縁層 ２４ ＹＢＣＯからなる接続導体 ２５ ＹＢＣＯからなるジョセフソン接合生成用超電導
体 ２６ ＹＢＣＯからなる配線 ２７ ＬＳＡＴまたはＭｇＯからなる絶縁層 ２８ ＹＢＣＯからなるジョセフソン接合生成用超電導
体 ２９ 抵抗 ３０ Ａｕからなるコンタクト・パッド
体 ２６ ＹＢＣＯからなる配線 ２７ ＬＳＡＴまたはＭｇＯからなる絶縁層 ２８ ＹＢＣＯからなるジョセフソン接合生成用超電導
体 ２９ 抵抗 ３０ Ａｕからなるコンタクト・パッド
Claims (5)
- 【請求項１】酸化インジウムに錫をドープして抵抗値を
調節した抵抗がジョセフソン接合を生成する為の超電導
体に接続されてなることを特徴とする超電導装置。 - 【請求項２】前記抵抗が前記超電導体に直に接続されて
なることを特徴とする請求項１記載の超電導装置。 - 【請求項３】前記抵抗が貴金属からなる接続体を介して
前記超電導体に接続されてなることを特徴とする請求項
１記載の超電導装置。 - 【請求項４】前記抵抗には錫の他に酸化バナジウム若し
くは酸化銅が添加されてなることを特徴とする請求項１
記載の超電導装置。 - 【請求項５】錫のドープ量が抵抗中で分布をもつことを
特徴とする請求項１記載の超電導装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000316788A JP2002124710A (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | 超電導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000316788A JP2002124710A (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | 超電導装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002124710A true JP2002124710A (ja) | 2002-04-26 |
Family
ID=18795688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000316788A Pending JP2002124710A (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | 超電導装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002124710A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005252019A (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Sharp Corp | 超電導素子 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6459709A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-07 | Seiko Epson Corp | Superconductive molding |
| JPH03124075A (ja) * | 1989-10-06 | 1991-05-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導素子 |
| JPH05251772A (ja) * | 1991-12-02 | 1993-09-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導多層配線およびその作製方法 |
| JPH07154002A (ja) * | 1993-12-01 | 1995-06-16 | Fujitsu Ltd | 超伝導集積回路 |
| JPH10213664A (ja) * | 1996-12-23 | 1998-08-11 | General Electric Co <Ge> | 放射撮像装置 |
-
2000
- 2000-10-17 JP JP2000316788A patent/JP2002124710A/ja active Pending
Patent Citations (5)
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Legal Events
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| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070214 |
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