JP2518121B2 - ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜の製造方法 - Google Patents
ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜の製造方法Info
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超
電導膜の製造方法に係り、特に、基板面に対してａ軸が
優先配向した超電導薄膜であって、ジョセフソンデバイ
ス、三端子デバイス等に極めて有効なＢｉＳｒＣａＣｕ
Ｏ系超電導膜の製造方法に関する。
電導膜の製造方法に係り、特に、基板面に対してａ軸が
優先配向した超電導薄膜であって、ジョセフソンデバイ
ス、三端子デバイス等に極めて有効なＢｉＳｒＣａＣｕ
Ｏ系超電導膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化物系超電導薄膜は超電導臨界温度
（Ｔｃ）が高く、トランジスタ、ジョセフソン接合デバ
イス等の電子デバイスへの応用が期待されている。しか
し、酸化物系超電導薄膜の超電導特性は強い異方性を有
しているため、膜の配向性を制御する必要がある。特
に、デバイスに応用する場合には、コヒーレンス長
（ζ）の長いａｂ結晶面に電流が流せる構造のデバイス
にすることが、得られるデバイスの特性面から有利であ
り、そのためには基板面に対して膜がａ軸又はｂ軸に配
向していることが重要である。
（Ｔｃ）が高く、トランジスタ、ジョセフソン接合デバ
イス等の電子デバイスへの応用が期待されている。しか
し、酸化物系超電導薄膜の超電導特性は強い異方性を有
しているため、膜の配向性を制御する必要がある。特
に、デバイスに応用する場合には、コヒーレンス長
（ζ）の長いａｂ結晶面に電流が流せる構造のデバイス
にすることが、得られるデバイスの特性面から有利であ
り、そのためには基板面に対して膜がａ軸又はｂ軸に配
向していることが重要である。
【０００３】ところで、従来、酸化物系超電導薄膜を製
造する方法としては、スパッタリング法等の物理的気相
成長法（ＰＶＤ法）及び化学的気相成長法（ＣＶＤ法）
が知られている。これらのうち、ＰＶＤ法では成膜速度
の下限が比較的ＣＶＤ法における下限より大きく、ＰＶ
Ｄ法で速度を小さくすると成膜速度及び成膜組成が一定
せず、小さな成膜速度で製造可能と考えられる高品質の
薄膜を得ることが困難である。（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９８８年，第５３巻，
Ｎｏ．７，第６２４頁）一般にＣＶＤ法では、原料化合
物の飽和蒸気を、ある温度範囲内では安定に保つことが
できる。また、この蒸気と酸化性ガスが、基板上で反応
して膜を形成する以前では、これらは互いに分離されて
いるので、基板上においてのみ必要な反応をおこなわせ
ることができる。（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉ
ｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，１９９０年，第６７巻，Ｎｏ．
３，第１５６２頁）この点、原料ガスと酸化性ガスとの
反応の制御が困難であり、系内の原料ガス蒸気濃度自体
が不安定であるＰＶＤ法よりも優れている。さらに、Ｃ
ＶＤ法はＰＶＤ法に比べ、製造装置に要する経費、大型
化への容易性、高いスループット等の多くの利点を備え
ている。
造する方法としては、スパッタリング法等の物理的気相
成長法（ＰＶＤ法）及び化学的気相成長法（ＣＶＤ法）
が知られている。これらのうち、ＰＶＤ法では成膜速度
の下限が比較的ＣＶＤ法における下限より大きく、ＰＶ
Ｄ法で速度を小さくすると成膜速度及び成膜組成が一定
せず、小さな成膜速度で製造可能と考えられる高品質の
薄膜を得ることが困難である。（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９８８年，第５３巻，
Ｎｏ．７，第６２４頁）一般にＣＶＤ法では、原料化合
物の飽和蒸気を、ある温度範囲内では安定に保つことが
できる。また、この蒸気と酸化性ガスが、基板上で反応
して膜を形成する以前では、これらは互いに分離されて
いるので、基板上においてのみ必要な反応をおこなわせ
ることができる。（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉ
ｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，１９９０年，第６７巻，Ｎｏ．
３，第１５６２頁）この点、原料ガスと酸化性ガスとの
反応の制御が困難であり、系内の原料ガス蒸気濃度自体
が不安定であるＰＶＤ法よりも優れている。さらに、Ｃ
ＶＤ法はＰＶＤ法に比べ、製造装置に要する経費、大型
化への容易性、高いスループット等の多くの利点を備え
ている。
【０００４】このようなことから、酸化物系超電導薄膜
は、ＣＶＤ法により製造するのが工業的に有利である。
は、ＣＶＤ法により製造するのが工業的に有利である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述の如く、酸化物系
超電導薄膜を各種デバイスに利用する場合、基板面に対
して膜の配向がａ軸又はｂ軸配向であることが望ましい
が、酸化物系超電導薄膜はその結晶構造の大きな異方性
から、ｃ軸配向し易く、特にＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電
導薄膜はｃ軸配向し易かった。
超電導薄膜を各種デバイスに利用する場合、基板面に対
して膜の配向がａ軸又はｂ軸配向であることが望ましい
が、酸化物系超電導薄膜はその結晶構造の大きな異方性
から、ｃ軸配向し易く、特にＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電
導薄膜はｃ軸配向し易かった。
【０００６】しかして、従来において、スパッタリング
法によりａ軸又はｂ軸が優先的に成長したＢｉＳｒＣａ
ＣｕＯ系超電導膜を形成した例、或いは、ＣＶＤ法によ
りａ軸が優先的に成長したＹＢａＣｕＯ系超電導薄膜を
形成した例は報告されているが、ＣＶＤ法によるａ軸配
向のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜は提供されていな
い。
法によりａ軸又はｂ軸が優先的に成長したＢｉＳｒＣａ
ＣｕＯ系超電導膜を形成した例、或いは、ＣＶＤ法によ
りａ軸が優先的に成長したＹＢａＣｕＯ系超電導薄膜を
形成した例は報告されているが、ＣＶＤ法によるａ軸配
向のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜は提供されていな
い。
【０００７】このようなことから、従来、基板面に対し
てａ軸配向のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜をＣＶＤ法
により形成することが望まれていた。
てａ軸配向のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜をＣＶＤ法
により形成することが望まれていた。
【０００８】本発明は上記従来の実情に鑑みてなされた
ものであって、ジョセフソンデバイス、三端子デバイス
等の作製に好適な、基板面に対してａ軸配向したＢｉＳ
ｒＣａＣｕＯ系超電導膜の製造方法を提供することを目
的とする。又、本発明は、成膜の初期段階にａ軸が優先
的に配向した核を形成することにより、組成に依存しな
いａ軸配向のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜を製造する
方法を提供することを目的とする。
ものであって、ジョセフソンデバイス、三端子デバイス
等の作製に好適な、基板面に対してａ軸配向したＢｉＳ
ｒＣａＣｕＯ系超電導膜の製造方法を提供することを目
的とする。又、本発明は、成膜の初期段階にａ軸が優先
的に配向した核を形成することにより、組成に依存しな
いａ軸配向のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜を製造する
方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１のＢｉＳｒＣａ
ＣｕＯ系超電導膜の製造方法は、ＭｇＯ（１００）単結
晶よりなる基板に、化学的気相成長法により成膜温度７
８０℃以上、成膜速度１．０ｎｍ／ｍｉｎ以上で成膜す
ることにより、該基板面に対してａ軸が優先的に配向し
たＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜を製造する方法であっ
て、該ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜の化学組成比（Ｓ
ｒ＋Ｃａ＋Ｃｕ）／Ｂｉが３．８以上となるように成膜
することを特徴とする。
ＣｕＯ系超電導膜の製造方法は、ＭｇＯ（１００）単結
晶よりなる基板に、化学的気相成長法により成膜温度７
８０℃以上、成膜速度１．０ｎｍ／ｍｉｎ以上で成膜す
ることにより、該基板面に対してａ軸が優先的に配向し
たＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜を製造する方法であっ
て、該ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜の化学組成比（Ｓ
ｒ＋Ｃａ＋Ｃｕ）／Ｂｉが３．８以上となるように成膜
することを特徴とする。
【００１０】請求項２のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜
の製造方法は、請求項１の方法において、少なくとも成
膜の初期段階において、膜の化学組成比（Ｓｒ＋Ｃａ＋
Ｃｕ）／Ｂｉを３．８以上とすることを特徴とする。
の製造方法は、請求項１の方法において、少なくとも成
膜の初期段階において、膜の化学組成比（Ｓｒ＋Ｃａ＋
Ｃｕ）／Ｂｉを３．８以上とすることを特徴とする。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】本発明において、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超
電導膜は、面指数（１００）のＭｇＯ単結晶基板上に、
化学的気相成長法（ＣＶＤ法）により成膜される。
電導膜は、面指数（１００）のＭｇＯ単結晶基板上に、
化学的気相成長法（ＣＶＤ法）により成膜される。
【００１５】以下にＣＶＤ法による本発明のＢｉＳｒＣ
ａＣｕＯ系超電導膜の製造方法について説明する。
ａＣｕＯ系超電導膜の製造方法について説明する。
【００１６】本発明においては、製造するＢｉＳｒＣａ
ＣｕＯ系超電導膜の化学組成に従った各々の原料ガス，
キャリヤーガス，酸化性ガスを用いて、ＭｇＯ（１０
０）単結晶基板上に薄膜を堆積形成するＣＶＤ法によっ
て、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜を製造する。ここ
で、膜の化学組成は、例えば、原料の気化温度とキャリ
アーガスの流量をコントロールすることによって、容易
に所望の膜組成とすることができる。
ＣｕＯ系超電導膜の化学組成に従った各々の原料ガス，
キャリヤーガス，酸化性ガスを用いて、ＭｇＯ（１０
０）単結晶基板上に薄膜を堆積形成するＣＶＤ法によっ
て、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜を製造する。ここ
で、膜の化学組成は、例えば、原料の気化温度とキャリ
アーガスの流量をコントロールすることによって、容易
に所望の膜組成とすることができる。
【００１７】本発明で用いる原料ガスとしては、Ｂｉ，
Ｓｒ，Ｃａ，Ｃｕ等の各々の有機金属錯体が挙げられ
る。有機金属錯体の有機部分、即ち、錯体の配位子とし
ては、アセチルアセトン（以下、「ａｃａｃ」と略
記）、ジピバロイルメタン（以下、「ＤＰＭ」と略
記）、シクロペンタジエン、その他下記構造式で示され
る化合物が挙げられる。
Ｓｒ，Ｃａ，Ｃｕ等の各々の有機金属錯体が挙げられ
る。有機金属錯体の有機部分、即ち、錯体の配位子とし
ては、アセチルアセトン（以下、「ａｃａｃ」と略
記）、ジピバロイルメタン（以下、「ＤＰＭ」と略
記）、シクロペンタジエン、その他下記構造式で示され
る化合物が挙げられる。
【００１８】Ｒ−ＣＯ−ＣＨ2 −ＣＯ−Ｃ（ＣＨ3 ）3 （式中、Ｒは炭素数１〜４のフッ素化低級アルキル基を
示す。）これらの配位子を用いた場合には、金属錯体の
合成及び単離が容易であり、有機金属錯体自体の蒸気圧
が低いため、原料ガスの調製に極めて有利である。その
他、配位子としては、フェニル基（以下、「ｐｈ」と略
記）、メチル基（以下、「Ｍｅ」と略記）、エチル基
（以下、「Ｅｔ」と略記）等のアルキル基、アリール基
も適用可能である。なお、上記構造式中Ｒで示されるフ
ッ素化低級アルキル基としては、具体的にはトリフルオ
ロメチル基、ペンタフルオロエチル基（以下、「ＰＰ
Ｍ」と略記）、ヘプタフルオロプロピル基等が挙げられ
る。
示す。）これらの配位子を用いた場合には、金属錯体の
合成及び単離が容易であり、有機金属錯体自体の蒸気圧
が低いため、原料ガスの調製に極めて有利である。その
他、配位子としては、フェニル基（以下、「ｐｈ」と略
記）、メチル基（以下、「Ｍｅ」と略記）、エチル基
（以下、「Ｅｔ」と略記）等のアルキル基、アリール基
も適用可能である。なお、上記構造式中Ｒで示されるフ
ッ素化低級アルキル基としては、具体的にはトリフルオ
ロメチル基、ペンタフルオロエチル基（以下、「ＰＰ
Ｍ」と略記）、ヘプタフルオロプロピル基等が挙げられ
る。
【００１９】原料ガスとして用いられる具体的な有機金
属錯体としては、次のものを挙げることができる。Ｂｉ
（ｐｈ）3 ，Ｂｉ（ＤＰＭ）3，ＢｉＭｅ3 ，ＢｉＥｔ3
，Ｂｉアルコラート，Ｓｒ（ＤＰＭ）2 ，Ｓｒ（ＰＰ
Ｍ）2 ，Ｃａ（ＤＰＭ）2，Ｃａ（ＰＰＭ）2 ，Ｃｕ
（ＤＰＭ）2 ，Ｃｕ（ＰＰＭ）2 ，Ｃｕ（ａｃａｃ）
2 ，本発明で原料ガスを反応器に供給するのに用いられ
るキャリヤーガスとしては、Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ等の不活
性ガス、その他Ｎ2 等が挙げられる。
属錯体としては、次のものを挙げることができる。Ｂｉ
（ｐｈ）3 ，Ｂｉ（ＤＰＭ）3，ＢｉＭｅ3 ，ＢｉＥｔ3
，Ｂｉアルコラート，Ｓｒ（ＤＰＭ）2 ，Ｓｒ（ＰＰ
Ｍ）2 ，Ｃａ（ＤＰＭ）2，Ｃａ（ＰＰＭ）2 ，Ｃｕ
（ＤＰＭ）2 ，Ｃｕ（ＰＰＭ）2 ，Ｃｕ（ａｃａｃ）
2 ，本発明で原料ガスを反応器に供給するのに用いられ
るキャリヤーガスとしては、Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ等の不活
性ガス、その他Ｎ2 等が挙げられる。
【００２０】また、本発明で用いられる酸化性ガスとし
ては、Ｏ2 ，Ｏ3 ，Ａｉｒ，Ｎ2 Ｏ，ＮＯ2 等が挙げら
れる。更に、酸化力を高めるために、レーザーやランプ
を光源とする可視光や紫外光を上記酸化性ガスと併用す
ることや、上記酸化性ガスをプラズマ化することも可能
である。これらの酸化性ガスの全ガス中の分圧は、０．
０１〜７６０ｔｏｒｒ、特に１〜１００ｔｏｒｒとする
のが好ましい。
ては、Ｏ2 ，Ｏ3 ，Ａｉｒ，Ｎ2 Ｏ，ＮＯ2 等が挙げら
れる。更に、酸化力を高めるために、レーザーやランプ
を光源とする可視光や紫外光を上記酸化性ガスと併用す
ることや、上記酸化性ガスをプラズマ化することも可能
である。これらの酸化性ガスの全ガス中の分圧は、０．
０１〜７６０ｔｏｒｒ、特に１〜１００ｔｏｒｒとする
のが好ましい。
【００２１】本発明においては、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系
超電導膜の成膜にあたり、膜の化学組成比（Ｓｒ＋Ｃａ
＋Ｃｕ）／Ｂｉを３．８以上とする。このような化学組
成とすることにより、ＭｇＯ（１００）単結晶基板の温
度、即ち、成膜温度が７８０℃以上の場合においても、
ａ軸が優先的に配向したＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜
が得られる。膜の化学組成は、前述の如く、原料の気化
温度、キャリアーガスの流量をコントロールすることに
より容易に調整できるが、本発明においては、特に、少
なくとも成膜の初期段階において、膜の化学組成比（Ｓ
ｒ＋Ｃａ＋Ｃｕ）／Ｂｉを３．８以上とするのが好まし
い。
超電導膜の成膜にあたり、膜の化学組成比（Ｓｒ＋Ｃａ
＋Ｃｕ）／Ｂｉを３．８以上とする。このような化学組
成とすることにより、ＭｇＯ（１００）単結晶基板の温
度、即ち、成膜温度が７８０℃以上の場合においても、
ａ軸が優先的に配向したＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜
が得られる。膜の化学組成は、前述の如く、原料の気化
温度、キャリアーガスの流量をコントロールすることに
より容易に調整できるが、本発明においては、特に、少
なくとも成膜の初期段階において、膜の化学組成比（Ｓ
ｒ＋Ｃａ＋Ｃｕ）／Ｂｉを３．８以上とするのが好まし
い。
【００２２】また、成膜速度は１．０ｎｍ／分以上とす
る。成膜速度が１．０ｎｍ／分未満では、基板面に対し
てａ軸が優先的に配向したＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導
膜が得られにくい。
る。成膜速度が１．０ｎｍ／分未満では、基板面に対し
てａ軸が優先的に配向したＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導
膜が得られにくい。
【００２３】本発明においては、特に、成膜温度７８０
〜８５０℃、成膜速度１．０〜２．０ｎｍ／分、膜の化
学組成比（Ｓｒ＋Ｃａ＋Ｃｕ）／Ｂｉを３．８以上、
４．５以下で成膜するのが好ましい。
〜８５０℃、成膜速度１．０〜２．０ｎｍ／分、膜の化
学組成比（Ｓｒ＋Ｃａ＋Ｃｕ）／Ｂｉを３．８以上、
４．５以下で成膜するのが好ましい。
【００２４】このようにして得られるＢｉＳｒＣａＣｕ
Ｏ系超電導膜の膜厚は、通常の場合、１００〜１０００
ｎｍ程度とするのが好ましい。
Ｏ系超電導膜の膜厚は、通常の場合、１００〜１０００
ｎｍ程度とするのが好ましい。
【００２５】このような本発明の方法で製造されるＢｉ
ＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜は、一般にＴｃが５０〜１０
０Ｋの高特性超電導体であり、基板面に対してａ軸が優
先的に成長しているため、各種デバイスに極めて有用で
ある。
ＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜は、一般にＴｃが５０〜１０
０Ｋの高特性超電導体であり、基板面に対してａ軸が優
先的に成長しているため、各種デバイスに極めて有用で
ある。
【００２６】
【作用】ＭｇＯ（１００）基板の温度、即ち、成膜温度
が７８０℃を超えると、基板面に対してａ軸が優先的に
配向したＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜を得ることがで
きなかった。これに対して、本発明者らは、膜の化学組
成比（Ｓｒ＋Ｃａ＋Ｃｕ）／Ｂｉが３．８以上になるよ
うな成膜条件では、成膜温度が７８０℃以上でも基板面
に対してａ軸が優先的に配向したＢｉＳｒＣａＣｕＯ系
超電導膜が得られることを見出した。
が７８０℃を超えると、基板面に対してａ軸が優先的に
配向したＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜を得ることがで
きなかった。これに対して、本発明者らは、膜の化学組
成比（Ｓｒ＋Ｃａ＋Ｃｕ）／Ｂｉが３．８以上になるよ
うな成膜条件では、成膜温度が７８０℃以上でも基板面
に対してａ軸が優先的に配向したＢｉＳｒＣａＣｕＯ系
超電導膜が得られることを見出した。
【００２７】従って、例えば、ＭｇＯ（１００）単結晶
を基板として用い、膜の化学組成比（Ｓｒ＋Ｃａ＋Ｃ
ｕ）／Ｂｉが３．８以上、７８０℃以上の成膜温度及び
１．０ｎｍ／分以上の成膜速度で成膜することにより、
ＣＶＤ法により容易に、基板面に対してａ軸配向のＢｉ
ＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜を得ることができる。
を基板として用い、膜の化学組成比（Ｓｒ＋Ｃａ＋Ｃ
ｕ）／Ｂｉが３．８以上、７８０℃以上の成膜温度及び
１．０ｎｍ／分以上の成膜速度で成膜することにより、
ＣＶＤ法により容易に、基板面に対してａ軸配向のＢｉ
ＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜を得ることができる。
【００２８】特に、成膜の初期段階において、上記組成
比となるように成膜し、ａ軸が優先的に配向した核を形
成することにより、組成に依存しないａ軸配向したＢｉ
ＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜を得ることができる。
比となるように成膜し、ａ軸が優先的に配向した核を形
成することにより、組成に依存しないａ軸配向したＢｉ
ＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜を得ることができる。
【００２９】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。なお、以下において、ガス流量
はｃｃ／ｍｉｎを１ａｔｍ，２５℃に換算した値ｓｃｃ
ｍで示す。 実施例１ 原料ガスとして下記表１のものを用い、表２に示す基板
及び成膜条件でＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜の製造を
行なった。
より具体的に説明する。なお、以下において、ガス流量
はｃｃ／ｍｉｎを１ａｔｍ，２５℃に換算した値ｓｃｃ
ｍで示す。 実施例１ 原料ガスとして下記表１のものを用い、表２に示す基板
及び成膜条件でＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜の製造を
行なった。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】その結果、約２時間の成膜で約１８０ｎｍ
厚さの膜を形成することができた。得られたＢｉＳｒＣ
ａＣｕＯ系超電導膜の物性は下記の通りであった。 ＸＲＤスペクトル：（１００），（２００），（３０
０），（４００）の面指数に対応するピークあり、ａ軸
に配向した結晶薄膜。
厚さの膜を形成することができた。得られたＢｉＳｒＣ
ａＣｕＯ系超電導膜の物性は下記の通りであった。 ＸＲＤスペクトル：（１００），（２００），（３０
０），（４００）の面指数に対応するピークあり、ａ軸
に配向した結晶薄膜。
【００３３】 化学組成：Ｂｉ／Ｓｒ／Ｃａ／Ｃｕ＝１．０／１．０／
１．１／１．８ （Ｓｒ＋Ｃａ＋Ｃｕ）／Ｂｉ＝３．９ 臨界温度：約５０〜６０Ｋ 実施例２，比較例１〜５ 成膜温度を８２０℃とし、膜の化学組成（Ｓｒ＋Ｃａ＋
Ｃｕ）／Ｂｉを図１に示す如く変化させたこと以外は実
施例１と同様にして成膜し、得られた膜の配向性を調
べ、結果を図１に示した。
１．１／１．８ （Ｓｒ＋Ｃａ＋Ｃｕ）／Ｂｉ＝３．９ 臨界温度：約５０〜６０Ｋ 実施例２，比較例１〜５ 成膜温度を８２０℃とし、膜の化学組成（Ｓｒ＋Ｃａ＋
Ｃｕ）／Ｂｉを図１に示す如く変化させたこと以外は実
施例１と同様にして成膜し、得られた膜の配向性を調
べ、結果を図１に示した。
【００３４】なお、膜の配向性は（２００）（ａ軸配向
成分Ｉａ）と（００１０）（ｃ軸配向成分Ｉｃ）の面指
数に対応するそれぞれのピーク強度比で調べた。
成分Ｉａ）と（００１０）（ｃ軸配向成分Ｉｃ）の面指
数に対応するそれぞれのピーク強度比で調べた。
【００３５】図１より、（Ｓｒ＋Ｃａ＋Ｃｕ）／Ｂｉ≧
３．８とすることにより、ａ軸に優先配向したＢｉＳｒ
ＣａＣｕＯ系超電導膜が得られることが明らかである。
３．８とすることにより、ａ軸に優先配向したＢｉＳｒ
ＣａＣｕＯ系超電導膜が得られることが明らかである。
【００３６】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のＢｉＳｒＣ
ａＣｕＯ系超電導膜製造方法によれば、各種デバイス材
料として有用な、基板面に対してａ軸に優先的に成長し
たＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜が、酸化物系超電導薄
膜の成膜方法として工業的に有利なＣＶＤ法により提供
される。
ａＣｕＯ系超電導膜製造方法によれば、各種デバイス材
料として有用な、基板面に対してａ軸に優先的に成長し
たＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜が、酸化物系超電導薄
膜の成膜方法として工業的に有利なＣＶＤ法により提供
される。
【００３７】特に、請求項２の方法により、成膜の初期
段階にａ軸が優先的に配向した核を形成することによ
り、組成に依存しないａ軸配向したＢｉＳｒＣａＣｕＯ
系超電導膜を製造することができ、その工業的有用性は
極めて大である。
段階にａ軸が優先的に配向した核を形成することによ
り、組成に依存しないａ軸配向したＢｉＳｒＣａＣｕＯ
系超電導膜を製造することができ、その工業的有用性は
極めて大である。
【００３８】
【図１】実施例及び比較例で得られた（Ｓｒ＋Ｃａ＋Ｃ
ｕ）／Ｂｉとａ軸配向性との関係を示すグラフである。
ｕ）／Ｂｉとａ軸配向性との関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０１Ｂ 12/06 ＺＡＡ Ｈ０１Ｂ 12/06 ＺＡＡ (72)発明者 杉本 常実 東京都江東区東雲１丁目14番３号 財団 法人国際超電導産業技術研究センター 超電導工学研究所内 (72)発明者 菅原 和士 東京都江東区東雲１丁目14番３号 財団 法人国際超電導産業技術研究センター 超電導工学研究所内 (72)発明者 塩原 融 東京都江東区東雲１丁目14番３号 財団 法人国際超電導産業技術研究センター 超電導工学研究所内 (56)参考文献 特開 平３−261608（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−261607（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−349108（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−4897（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 ＭｇＯ（１００）単結晶よりなる基板
に、化学的気相成長法により成膜温度７８０℃以上、成
膜速度１．０ｎｍ／ｍｉｎ以上で成膜することにより、
該基板面に対してａ軸が優先的に配向したＢｉＳｒＣａ
ＣｕＯ系超電導膜を製造する方法であって、該ＢｉＳｒ
ＣａＣｕＯ系超電導膜の化学組成比（Ｓｒ＋Ｃａ＋Ｃ
ｕ）／Ｂｉが３．８以上となるように成膜することを特
徴とするＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜の製造方法。 - 【請求項２】 少なくとも成膜の初期段階において、膜
の化学組成比（Ｓｒ＋Ｃａ＋Ｃｕ）／Ｂｉを３．８以上
とすることを特徴とする請求項１に記載のＢｉＳｒＣａ
ＣｕＯ系超電導膜の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3317858A JP2518121B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜の製造方法 |
| US07/950,127 US5342826A (en) | 1991-10-02 | 1992-09-24 | Bi-Sr-Ca-Cu-O superconducting thin film |
| DE69228035T DE69228035T2 (de) | 1991-10-02 | 1992-10-01 | Dünne, supraleitende Schicht aus Bi-Sr-Ca-Cu-O-Typ-Oxid |
| EP92116834A EP0535676B1 (en) | 1991-10-02 | 1992-10-01 | Bi-Sr-Ca-Cu-O system superconducting thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3317858A JP2518121B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05147946A JPH05147946A (ja) | 1993-06-15 |
| JP2518121B2 true JP2518121B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=18092850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3317858A Expired - Fee Related JP2518121B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-12-02 | ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2518121B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2819743B2 (ja) * | 1990-03-09 | 1998-11-05 | 住友電気工業株式会社 | 高温超電導薄膜の作製方法 |
| JPH03261608A (ja) * | 1990-03-09 | 1991-11-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高温超電導薄膜の作製方法 |
| JPH04349108A (ja) * | 1990-05-30 | 1992-12-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高温超電導薄膜の作製方法 |
| JP2650513B2 (ja) * | 1991-06-24 | 1997-09-03 | 財団法人国際超電導産業技術研究センター | Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超電導膜の製造方法 |
-
1991
- 1991-12-02 JP JP3317858A patent/JP2518121B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05147946A (ja) | 1993-06-15 |
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