JP2606043B2 - ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる受動デバイス用の多層膜、及びその製造方法 - Google Patents
ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる受動デバイス用の多層膜、及びその製造方法Info
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-
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超
電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる多層膜及びその
製造方法に係り、詳しくは、酸化ビスマス絶縁層が、Ｂ
ｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導体を用いた高周波デバイス等
の受動デバイスを作製する上で、当該超電導層の極めて
有効な保護膜として作用する、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超
電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる受動デバイス用
の多層膜及びその製造方法に関する。
電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる多層膜及びその
製造方法に係り、詳しくは、酸化ビスマス絶縁層が、Ｂ
ｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導体を用いた高周波デバイス等
の受動デバイスを作製する上で、当該超電導層の極めて
有効な保護膜として作用する、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超
電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる受動デバイス用
の多層膜及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導薄膜は超電
導臨界温度（Ｔｃ）が高く、高周波デバイスや赤外線セ
ンサ等の受動素子への応用が期待されている。ＢｉＳｒ
ＣａＣｕＯ系超電導薄膜をこれらの各種デバイスに利用
する場合、該超電導層を保護するための優れた保護膜及
びその作製方法が望まれている。
導臨界温度（Ｔｃ）が高く、高周波デバイスや赤外線セ
ンサ等の受動素子への応用が期待されている。ＢｉＳｒ
ＣａＣｕＯ系超電導薄膜をこれらの各種デバイスに利用
する場合、該超電導層を保護するための優れた保護膜及
びその作製方法が望まれている。
【０００３】ところで、従来、酸化物系超電導薄膜や絶
縁薄膜を製造する方法としては、スパッタリング法や蒸
着法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）や化学的気相成
長法（ＣＶＤ法）が知られている。これらのうち、ＰＶ
Ｄ法では成膜速度の下限及び上限が比較的ＣＶＤ法より
狭いという欠点がある。一方、ＣＶＤ法は成膜速度の制
御範囲が広いため、原子層レベルの膜厚制御から、線材
用厚膜作製のための高速成膜まで可能である。更に、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。
縁薄膜を製造する方法としては、スパッタリング法や蒸
着法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）や化学的気相成
長法（ＣＶＤ法）が知られている。これらのうち、ＰＶ
Ｄ法では成膜速度の下限及び上限が比較的ＣＶＤ法より
狭いという欠点がある。一方、ＣＶＤ法は成膜速度の制
御範囲が広いため、原子層レベルの膜厚制御から、線材
用厚膜作製のための高速成膜まで可能である。更に、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
やそれと絶縁薄膜との多層膜は、ＣＶＤ法により製造す
るのが工業的に有利である。
やそれと絶縁薄膜との多層膜は、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、酸化物高
温超電導体を各種デバイスに利用する場合、超電導層を
保護するための優れた保護膜及びその作製方法が望まれ
ている。
温超電導体を各種デバイスに利用する場合、超電導層を
保護するための優れた保護膜及びその作製方法が望まれ
ている。
【０００６】しかして、従来において、スパッタリング
法や蒸着法等のＰＶＤ法により、保護膜が形成されてい
るが、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導薄膜用の保護膜とし
て最適な材料は未だ見出されていない。また、ＰＶＤ法
は製造装置に要する経費が高い、製造装置の大型化が難
しい、スループットが低いといった欠点を持っているた
め、最適な製造方法と言えなかった。このようなことか
ら、受動素子に極めて有効な保護膜を有するＢｉＳｒＣ
ａＣｕＯ系超電導薄膜及びその製造技術が望まれてい
た。
法や蒸着法等のＰＶＤ法により、保護膜が形成されてい
るが、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導薄膜用の保護膜とし
て最適な材料は未だ見出されていない。また、ＰＶＤ法
は製造装置に要する経費が高い、製造装置の大型化が難
しい、スループットが低いといった欠点を持っているた
め、最適な製造方法と言えなかった。このようなことか
ら、受動素子に極めて有効な保護膜を有するＢｉＳｒＣ
ａＣｕＯ系超電導薄膜及びその製造技術が望まれてい
た。
【０００７】本発明は上記従来の実情に鑑みてなされた
もので、高周波デバイスや赤外線センサ等の受動素子と
して極めて好適な、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導薄膜と
絶縁層とからなる受動デバイス用の多層膜及びその製造
方法を提供することを目的とする。
もので、高周波デバイスや赤外線センサ等の受動素子と
して極めて好適な、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導薄膜と
絶縁層とからなる受動デバイス用の多層膜及びその製造
方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１のＢｉＳｒＣａ
ＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる受動
デバイス用の多層膜は、ＭｇＯ（１００）単結晶よりな
る基板上に、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビス
マス絶縁層とが順次積層形成されてなる多層膜であっ
て、該ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層の厚さが３００〜
１０００Åで、酸化ビスマス絶縁層の厚さが５０〜５０
０Åであり、かつ、該酸化ビスマス絶縁層を表面層とす
ることを特徴とする。
ＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる受動
デバイス用の多層膜は、ＭｇＯ（１００）単結晶よりな
る基板上に、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビス
マス絶縁層とが順次積層形成されてなる多層膜であっ
て、該ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層の厚さが３００〜
１０００Åで、酸化ビスマス絶縁層の厚さが５０〜５０
０Åであり、かつ、該酸化ビスマス絶縁層を表面層とす
ることを特徴とする。
【０００９】請求項２のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層
と酸化ビスマス絶縁層とからなる受動デバイス用の多層
膜の製造方法は、請求項１の受動デバイス用の多層膜を
製造する方法であって、ＭｇＯ（１００）単結晶よりな
る基板上に、化学的気相成長法により、ＢｉＳｒＣａＣ
ｕＯ系薄膜と酸化ビスマス絶縁層とを連続して順次積層
形成するに当り、該ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系薄膜を３００
〜９００℃の成膜温度で１００〜０．１ｎｍ／ｍｉｎの
成膜温度で形成し、酸化ビスマス絶縁層を３００〜８５
０℃の成膜温度で１０〜０．１ｎｍ／ｍｉｎの成膜速度
で形成することを特徴とする。
と酸化ビスマス絶縁層とからなる受動デバイス用の多層
膜の製造方法は、請求項１の受動デバイス用の多層膜を
製造する方法であって、ＭｇＯ（１００）単結晶よりな
る基板上に、化学的気相成長法により、ＢｉＳｒＣａＣ
ｕＯ系薄膜と酸化ビスマス絶縁層とを連続して順次積層
形成するに当り、該ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系薄膜を３００
〜９００℃の成膜温度で１００〜０．１ｎｍ／ｍｉｎの
成膜温度で形成し、酸化ビスマス絶縁層を３００〜８５
０℃の成膜温度で１０〜０．１ｎｍ／ｍｉｎの成膜速度
で形成することを特徴とする。
【００１０】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
受動デバイス用の多層膜中のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電
導層を構成するＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導体として
は、例えば、 Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏx Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏy 等の化学組成を有するものが挙げられる。また、Ｔｃ
（臨界温度）を向上させるために、上記組成に更にＰｂ
が一部含まれたものであっても良い。
受動デバイス用の多層膜中のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電
導層を構成するＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導体として
は、例えば、 Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏx Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏy 等の化学組成を有するものが挙げられる。また、Ｔｃ
（臨界温度）を向上させるために、上記組成に更にＰｂ
が一部含まれたものであっても良い。
【００１１】一方、多層膜中の絶縁層を構成する絶縁体
としては、Ｂｉ2 Ｏ3 の化学組成からなる酸化ビスマス
が採用される。
としては、Ｂｉ2 Ｏ3 の化学組成からなる酸化ビスマス
が採用される。
【００１２】しかして、このようなＢｉＳｒＣａＣｕＯ
系超電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる本発明の受
動デバイス用の多層膜は、ＭｇＯ（１００）単結晶基板
上に、該ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス
絶縁層とを、所定の膜厚となるように、かつ、表面層が
酸化ビスマス絶縁層となるように化学的気相成長法（Ｃ
ＶＤ法）により連続的に順次成膜することにより製造さ
れる。
系超電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる本発明の受
動デバイス用の多層膜は、ＭｇＯ（１００）単結晶基板
上に、該ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス
絶縁層とを、所定の膜厚となるように、かつ、表面層が
酸化ビスマス絶縁層となるように化学的気相成長法（Ｃ
ＶＤ法）により連続的に順次成膜することにより製造さ
れる。
【００１３】以下に本発明のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電
導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる受動デバイス用の
多層膜の製造方法について説明する。
導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる受動デバイス用の
多層膜の製造方法について説明する。
【００１４】本発明のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と
酸化ビスマス絶縁層とからなる受動デバイス用の多層膜
のうち、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層の薄膜は、当該
超電導体の化学組成に従った夫々の原料ガス、キャリア
ガス、酸化性ガスを用いて、上記ＭｇＯ（１００）単結
晶基板上に薄膜を堆積するＣＶＤ法によって製造する。
また、絶縁層である酸化ビスマス薄膜は、基板上にＢｉ
ＳｒＣａＣｕＯ系超電導薄膜を形成した後、連続してＢ
ｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導薄膜の場合と同じＢｉ原料ガ
ス、キャリアガス、酸化性ガスを用いて、当該ＢｉＳｒ
ＣａＣｕＯ系超電導薄膜上に形成される。
酸化ビスマス絶縁層とからなる受動デバイス用の多層膜
のうち、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層の薄膜は、当該
超電導体の化学組成に従った夫々の原料ガス、キャリア
ガス、酸化性ガスを用いて、上記ＭｇＯ（１００）単結
晶基板上に薄膜を堆積するＣＶＤ法によって製造する。
また、絶縁層である酸化ビスマス薄膜は、基板上にＢｉ
ＳｒＣａＣｕＯ系超電導薄膜を形成した後、連続してＢ
ｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導薄膜の場合と同じＢｉ原料ガ
ス、キャリアガス、酸化性ガスを用いて、当該ＢｉＳｒ
ＣａＣｕＯ系超電導薄膜上に形成される。
【００１５】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。
【００１６】 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となるため、原料ガスの調製に有利
であり、かつ、蒸気圧が比較的高いため、ＣＶＤ用原料
ガスとして最適である。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、アリール基も適用できる。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、「ＰＰＭ」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となるため、原料ガスの調製に有利
であり、かつ、蒸気圧が比較的高いため、ＣＶＤ用原料
ガスとして最適である。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、アリール基も適用できる。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、「ＰＰＭ」と略記）、ヘプタフルオロ
プロピル基等が挙げられる。
【００１７】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（ＰＰＭ）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（ＰＰＭ）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。
【００１８】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，ＮＯ，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，ＮＯ，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。
【００１９】本発明の方法において、ＢｉＳｒＣａＣｕ
Ｏ系超電導薄膜の成膜温度は３００〜９００℃、好まし
くは６００〜８２０℃とする。この成膜温度が３００℃
未満では原料ガスの基板上での分解が困難となり、ま
た、９００℃を超えると薄膜の溶融が起こるため、薄膜
の品質の劣化を招き好ましくない。成膜速度は、１００
〜０．１ｎｍ／ｍｉｎとする。
Ｏ系超電導薄膜の成膜温度は３００〜９００℃、好まし
くは６００〜８２０℃とする。この成膜温度が３００℃
未満では原料ガスの基板上での分解が困難となり、ま
た、９００℃を超えると薄膜の溶融が起こるため、薄膜
の品質の劣化を招き好ましくない。成膜速度は、１００
〜０．１ｎｍ／ｍｉｎとする。
【００２０】一方、絶縁層である酸化ビスマス薄膜の成
膜温度は３００〜８５０℃、好ましくは５００〜８００
℃とする。この成膜温度が３００℃未満ではＢｉ原料ガ
スの基板上での分解が困難となり、また、８５０℃を超
えると膜の溶融や界面での化学反応が起こるため、多層
膜の品質の劣化を招き好ましくない。成膜速度は、１０
〜０．１ｎｍ／ｍｉｎとする。
膜温度は３００〜８５０℃、好ましくは５００〜８００
℃とする。この成膜温度が３００℃未満ではＢｉ原料ガ
スの基板上での分解が困難となり、また、８５０℃を超
えると膜の溶融や界面での化学反応が起こるため、多層
膜の品質の劣化を招き好ましくない。成膜速度は、１０
〜０．１ｎｍ／ｍｉｎとする。
【００２１】このような本発明の多層膜は、例えば、Ｍ
ｇＯ（１００）単結晶基板上にＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超
電導層と酸化ビスマス絶縁層とを積層形成した２層構造
の多層膜として、酸化ビスマス絶縁層を保護膜とする、
薄膜のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層を有する各種受動
素子等に極めて有用である。
ｇＯ（１００）単結晶基板上にＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超
電導層と酸化ビスマス絶縁層とを積層形成した２層構造
の多層膜として、酸化ビスマス絶縁層を保護膜とする、
薄膜のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層を有する各種受動
素子等に極めて有用である。
【００２２】本発明の多層膜において、ＢｉＳｒＣａＣ
ｕＯ系超電導層の膜厚は３００〜１０００Å、酸化ビス
マス絶縁層の膜厚は５０〜５００Åとする。本発明にお
いて、特に、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層の膜厚は重
要であり、この膜厚が３００Å未満でも１０００Åを超
えても、高周波デバイス等の受動デバイスとしての特性
に優れた多層膜を得ることはできない。
ｕＯ系超電導層の膜厚は３００〜１０００Å、酸化ビス
マス絶縁層の膜厚は５０〜５００Åとする。本発明にお
いて、特に、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層の膜厚は重
要であり、この膜厚が３００Å未満でも１０００Åを超
えても、高周波デバイス等の受動デバイスとしての特性
に優れた多層膜を得ることはできない。
【００２３】
【作用】ＭｇＯ（１００）単結晶よりなる基板に、所定
の膜厚のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス
絶縁層とを酸化ビスマス層が表面層となるようにＣＶＤ
法により連続して順次積層形成することにより、超電導
体層を保護する良好な保護膜としての絶縁層を有する構
造の受動デバイス用の多層膜が容易かつ効率的に提供さ
れる。
の膜厚のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス
絶縁層とを酸化ビスマス層が表面層となるようにＣＶＤ
法により連続して順次積層形成することにより、超電導
体層を保護する良好な保護膜としての絶縁層を有する構
造の受動デバイス用の多層膜が容易かつ効率的に提供さ
れる。
【００２４】
【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系超電導層の製造を
行なった。この、該ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層の形
成後、連続して該ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層で用い
たと同様のＢｉ原料を用いて、表３に示す成膜条件で、
該ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層上に酸化ビスマス層を
形成した。
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系超電導層の製造を
行なった。この、該ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層の形
成後、連続して該ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層で用い
たと同様のＢｉ原料を用いて、表３に示す成膜条件で、
該ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層上に酸化ビスマス層を
形成した。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【表３】
【００２８】その結果、厚さが約５００ÅのＢｉＳｒＣ
ａＣｕＯ系超電導層の上に、約１００Å厚みの酸化ビス
マス層が形成された２層構造の多層膜を作製することが
できた。
ａＣｕＯ系超電導層の上に、約１００Å厚みの酸化ビス
マス層が形成された２層構造の多層膜を作製することが
できた。
【００２９】得られた多層膜は、図１に示すように、Ｂ
ｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と絶縁層である酸化ビスマ
ス層との間で明確な超電導トンネルスペクトルが観察さ
れた。
ｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と絶縁層である酸化ビスマ
ス層との間で明確な超電導トンネルスペクトルが観察さ
れた。
【００３０】即ち、トンネル測定は、超電導体−絶縁体
−常電導体（Ｓ−Ｉ−Ｎ）の準粒子トンネルを測定する
ことにより、超電導エネルギーギャップや状態密度を調
べるための測定である。その際、超電導体と絶縁体の間
に相互拡散があると、トンネルスペクトルが観察されな
くなることが知られている。図１からわかるように、本
実施例では、トンネルスペクトルは比較的はっきりとし
ており、超電導エネルギーギャップが認められる。これ
はＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス層との
間で相互拡散が生起していないことを示している。この
ことから、本発明の方法で作製された酸化ビスマス層
は、下層のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層にダメージを
与えない優れた保護膜であることが確認される。
−常電導体（Ｓ−Ｉ−Ｎ）の準粒子トンネルを測定する
ことにより、超電導エネルギーギャップや状態密度を調
べるための測定である。その際、超電導体と絶縁体の間
に相互拡散があると、トンネルスペクトルが観察されな
くなることが知られている。図１からわかるように、本
実施例では、トンネルスペクトルは比較的はっきりとし
ており、超電導エネルギーギャップが認められる。これ
はＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス層との
間で相互拡散が生起していないことを示している。この
ことから、本発明の方法で作製された酸化ビスマス層
は、下層のＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層にダメージを
与えない優れた保護膜であることが確認される。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１のＢｉＳｒ
ＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる
受動デバイス用の多層膜によれば、高周波デバイス等の
受動デバイス等として有用な、超電導層の極めて有効な
保護膜を備える多層膜が提供される。
ＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる
受動デバイス用の多層膜によれば、高周波デバイス等の
受動デバイス等として有用な、超電導層の極めて有効な
保護膜を備える多層膜が提供される。
【００３２】請求項２の方法によれば、このような高特
性超電導材料よりなる受動デバイス用の多層膜が容易か
つ効率的に製造される。
性超電導材料よりなる受動デバイス用の多層膜が容易か
つ効率的に製造される。
【図１】実施例１で得られた多層膜の超電導トンネルス
ペクトルを示すグラフである。
ペクトルを示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 藤田 重人 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 中尾 公一 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１−239027（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−275434（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−96386（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−87688（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 ＭｇＯ（１００）単結晶よりなる基板上
に、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス絶縁
層とが順次積層形成されてなる多層膜であって、該Ｂｉ
ＳｒＣａＣｕＯ系超電導層の厚さが３００〜１０００Å
で、酸化ビスマス絶縁層の厚さが５０〜５００Åであ
り、かつ、該酸化ビスマス絶縁層を表面層とすることを
特徴とするＢｉＳｒＣａＣｕＯ系薄膜と酸化ビスマス絶
縁層とからなる受動デバイス用の多層膜。 - 【請求項２】 ＭｇＯ（１００）単結晶よりなる基板上
に、化学的気相成長法により、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系薄
膜と酸化ビスマス絶縁層とを連続して順次積層形成する
受動デバイス用の多層膜の製造方法であって、該ＢｉＳ
ｒＣａＣｕＯ系薄膜を３００〜９００℃の成膜温度で１
００〜０．１ｎｍ／ｍｉｎの成膜温度で形成し、酸化ビ
スマス絶縁層を３００〜８５０℃の成膜温度で１０〜
０．１ｎｍ／ｍｉｎの成膜速度で形成することを特徴と
する請求項１に記載の受動デバイス用の多層膜の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4049452A JP2606043B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる受動デバイス用の多層膜、及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4049452A JP2606043B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる受動デバイス用の多層膜、及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05254995A JPH05254995A (ja) | 1993-10-05 |
| JP2606043B2 true JP2606043B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=12831536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4049452A Expired - Fee Related JP2606043B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | ＢｉＳｒＣａＣｕＯ系超電導層と酸化ビスマス絶縁層とからなる受動デバイス用の多層膜、及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606043B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6337452B2 (ja) * | 2013-12-06 | 2018-06-06 | 日立金属株式会社 | 半導体素子形成用基板および半導体素子形成用基板の製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2635355B2 (ja) * | 1988-03-22 | 1997-07-30 | 日本電信電話株式会社 | 酸化物超伝導体膜の製造方法 |
| JPH01275434A (ja) * | 1988-04-26 | 1989-11-06 | Natl Res Inst For Metals | 酸化物高温超電導膜の製造法 |
| JP2584003B2 (ja) * | 1988-09-26 | 1997-02-19 | 松下電器産業株式会社 | 超電導素子及びその製造方法 |
| JP2796099B2 (ja) * | 1988-10-03 | 1998-09-10 | 松下電器産業株式会社 | 超電導素子 |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4049452A patent/JP2606043B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05254995A (ja) | 1993-10-05 |
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Legal Events
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