JP2661169B2 - 超伝導体薄膜の製造方法 - Google Patents
超伝導体薄膜の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はセラミックス超伝導体の薄膜の製造方法、詳
しくはCVD法による超伝導体薄膜の製造方法に関する。
しくはCVD法による超伝導体薄膜の製造方法に関する。
［従来の技術］ 膜状超伝導体を製造する方法としてはスクリーン印刷
による方法やスパッタリングによる方法が従来より知ら
れている。
による方法やスパッタリングによる方法が従来より知ら
れている。
しかし、粉状原料を用いるスクリーン印刷による方法
にあっては、超伝導体が低密度で無配向な多結晶体とな
って高い臨界電流密度Jcが期待できず、また、焼結のた
めの高温処理が必要なためにIC化に適さないという欠点
があった。
にあっては、超伝導体が低密度で無配向な多結晶体とな
って高い臨界電流密度Jcが期待できず、また、焼結のた
めの高温処理が必要なためにIC化に適さないという欠点
があった。
一方、スパッタリングによる方法にあっては、超伝導
体の成膜速度が遅く、且つ、その組成が不安定となり易
く、また、真空中で成膜することから装置を大型化する
ことが困難であるという欠点があった。
体の成膜速度が遅く、且つ、その組成が不安定となり易
く、また、真空中で成膜することから装置を大型化する
ことが困難であるという欠点があった。
ここで、薄膜の製造方法の一つとして組成、結晶の配
向性、母材との付着強度、成膜の制御等に優れたCVD法
があり、膜状超伝導体の製造にこのCVD法を用いること
が考えられている。
向性、母材との付着強度、成膜の制御等に優れたCVD法
があり、膜状超伝導体の製造にこのCVD法を用いること
が考えられている。
膜状超伝導体の製造にCVD法を用いる場合には、超伝
導体の原料を気化させてそと原料ガスを反応チャンバ内
に導き、気相反応を生じさせて超伝導体薄膜を製造する
こととなる。
導体の原料を気化させてそと原料ガスを反応チャンバ内
に導き、気相反応を生じさせて超伝導体薄膜を製造する
こととなる。
このようなCVD法による超伝導体薄膜の製造を実現す
るためには次のような課題を解決する必要がある。
るためには次のような課題を解決する必要がある。
すなわち、成膜速度を速くするために超伝導原料ガス
の蒸気圧を高くするとともに、超伝導体の組成に対応さ
せて各原料ガスの蒸気圧を制御する必要がある。また、
生成した超伝導体の組成を安定化させるために、気化さ
せた原料（原料ガス）を安定して反応チャンバに導入す
る必要がある。
の蒸気圧を高くするとともに、超伝導体の組成に対応さ
せて各原料ガスの蒸気圧を制御する必要がある。また、
生成した超伝導体の組成を安定化させるために、気化さ
せた原料（原料ガス）を安定して反応チャンバに導入す
る必要がある。
そこで、本願出願人は、昭和63年６月６日に特許出願
をして上記課題を解決する超伝導体薄膜の製造方法を既
に提案した（昭和63年特許願第139745号〜第139751号参
照）。
をして上記課題を解決する超伝導体薄膜の製造方法を既
に提案した（昭和63年特許願第139745号〜第139751号参
照）。
すなわち、超伝導体原料の各金属元素を有機金属化ま
たは錯体化することにより当該超伝導体原料を気相化し
たときの蒸気圧を高め、超伝導体薄膜の生成速度を速め
る。そして、この錯体の配位子を適宜選択することによ
り、その金属錯体ガスの蒸気圧を適宜変更して最終生成
物たる超伝導物質の各構成元素の組成比に応じた蒸気圧
で反応させることができる。
たは錯体化することにより当該超伝導体原料を気相化し
たときの蒸気圧を高め、超伝導体薄膜の生成速度を速め
る。そして、この錯体の配位子を適宜選択することによ
り、その金属錯体ガスの蒸気圧を適宜変更して最終生成
物たる超伝導物質の各構成元素の組成比に応じた蒸気圧
で反応させることができる。
ここに、配位子（Ligand）としては金属錯体の種類に
応じてHFA（Hexafluoroacetylacetone）、DPM（Dipival
oymethane）、THF（Tetrahydrofuran）、DHF（Dimethyl
formamaide）、ジオキサン、ジエチルエーテル、ジメチ
ルアセトアミド等を用いる。
応じてHFA（Hexafluoroacetylacetone）、DPM（Dipival
oymethane）、THF（Tetrahydrofuran）、DHF（Dimethyl
formamaide）、ジオキサン、ジエチルエーテル、ジメチ
ルアセトアミド等を用いる。
一方、従来の化学的気相成長法（CVD法）を使用して
のイットリウム系高温超伝導体薄膜の合成例としては、
昭和63年６月21日発行の日経産業新聞に掲載されたもの
がある。
のイットリウム系高温超伝導体薄膜の合成例としては、
昭和63年６月21日発行の日経産業新聞に掲載されたもの
がある。
この方法によれば、イットリウム、バリウム、銅の各
金属錯体と、酸素を原料ガスに使用している。そして、
ジルコニアや酸化マグネシウム単結晶、チタン酸ストロ
ンチウム単結晶の各種基板上に薄膜を生成した。
金属錯体と、酸素を原料ガスに使用している。そして、
ジルコニアや酸化マグネシウム単結晶、チタン酸ストロ
ンチウム単結晶の各種基板上に薄膜を生成した。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来のCVD法によれば、各
金属錯体とともに酸素を原料ガスとして同時に供給した
ため、生成した超伝導体薄膜にあってその結晶粒界にあ
る種のクラスターが生じたり、例えばイットリウムの欠
乏相が生じたり、カーボネイトが優先的に生成したりし
て、緻密な薄膜を形成することが出来なかった。その結
果、その臨界電流密度Jcを高くすることができないとい
う課題が生じていた。
金属錯体とともに酸素を原料ガスとして同時に供給した
ため、生成した超伝導体薄膜にあってその結晶粒界にあ
る種のクラスターが生じたり、例えばイットリウムの欠
乏相が生じたり、カーボネイトが優先的に生成したりし
て、緻密な薄膜を形成することが出来なかった。その結
果、その臨界電流密度Jcを高くすることができないとい
う課題が生じていた。
本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、臨界
電流密度Jcを高めた超伝導体薄膜の製造方法を提供する
ことをその目的としている。
電流密度Jcを高めた超伝導体薄膜の製造方法を提供する
ことをその目的としている。
［課題を解決するための手段及び作用］ 上記課題を解決してCVD法による超伝導体薄膜の製造
を実現する特許請求の範囲第１項に記載の発明は、イッ
トリウム系セラミックス超伝導体またはビスマス系セラ
ミックス超伝導体を形成するための配位子に結合した複
数の原料の原料ガスを配位子との結合の分解促進条件下
で気相中で反応させ所定の中間膜を形成する第１の工程
と、該中間膜を酸化して略化学的に衡量状態のセラミッ
クス超伝導体薄膜を形成する第２の工程と、を備えた超
伝導体薄膜の製造方法において、上記分解促進条件は原
料ガス中に水分（H2Oガス）を導入する超伝導体薄膜の
製造方法である。
を実現する特許請求の範囲第１項に記載の発明は、イッ
トリウム系セラミックス超伝導体またはビスマス系セラ
ミックス超伝導体を形成するための配位子に結合した複
数の原料の原料ガスを配位子との結合の分解促進条件下
で気相中で反応させ所定の中間膜を形成する第１の工程
と、該中間膜を酸化して略化学的に衡量状態のセラミッ
クス超伝導体薄膜を形成する第２の工程と、を備えた超
伝導体薄膜の製造方法において、上記分解促進条件は原
料ガス中に水分（H2Oガス）を導入する超伝導体薄膜の
製造方法である。
すなわち、イットリウム系セラミックス超伝導体の場
合にあっては、第１の工程において、配位子と結合した
イットリウム、バリウム、銅の原料ガスを用い、このイ
ットリウム、バリウム、銅の各金属錯体ガスを気相中で
反応させる。そして、この結果としてイットリウムの低
位酸化物を含む所定の中間膜を生成する。この中間膜は
上記イットリウム系セラミックス超伝導体としては化学
的に非平衡状態にある物質、例えば酸素が不足した状態
の超伝導物質の組成を有する。
合にあっては、第１の工程において、配位子と結合した
イットリウム、バリウム、銅の原料ガスを用い、このイ
ットリウム、バリウム、銅の各金属錯体ガスを気相中で
反応させる。そして、この結果としてイットリウムの低
位酸化物を含む所定の中間膜を生成する。この中間膜は
上記イットリウム系セラミックス超伝導体としては化学
的に非平衡状態にある物質、例えば酸素が不足した状態
の超伝導物質の組成を有する。
この第１の工程にあって、原料ガスは配位子と結合し
た金属錯体ガスを有している。そして、この配位子と金
属との結合を分解、分離する。その場合、配位子との結
合の分解促進条件下、すなわち原料ガス中に水分（H2O
ガス）を導入して該気相反応を生じさせる。この結果、
特に有機金属化合物、例えばストロンチウム、カルシウ
ム、銅系化合物の金属錯体にあって、その金属元素と特
にβジケトン系配位子との結合が完全に分離される。
た金属錯体ガスを有している。そして、この配位子と金
属との結合を分解、分離する。その場合、配位子との結
合の分解促進条件下、すなわち原料ガス中に水分（H2O
ガス）を導入して該気相反応を生じさせる。この結果、
特に有機金属化合物、例えばストロンチウム、カルシウ
ム、銅系化合物の金属錯体にあって、その金属元素と特
にβジケトン系配位子との結合が完全に分離される。
ここに、原料ガスにおけるH2Oガスの分圧Ｐ（H2O）
は、その上限値としてはアルカリ土類金属が水酸化物を
生成しない程度の値とする。例えば次表の通りである。
は、その上限値としてはアルカリ土類金属が水酸化物を
生成しない程度の値とする。例えば次表の通りである。
また、原料ガスにおけるH2Oガスの分圧Ｐ（H2O）は、
その下限値としては、反応管圧力の107分の１程度のも
のが常に存在している。
その下限値としては、反応管圧力の107分の１程度のも
のが常に存在している。
したがって、ビスマス系超伝導体の中間膜中にカーボ
ンが残ることはなくなる。
ンが残ることはなくなる。
この結果、第１の工程にあっては、酸素不足のため気
相反応によって超伝導物質としては化学的に非平衡状態
にある中間膜が生成される。
相反応によって超伝導物質としては化学的に非平衡状態
にある中間膜が生成される。
次に、第２の工程において、この中間膜を酸化して略
化学的に衡量状態のセラミックス超伝導体薄膜を形成す
る。この超伝導体薄膜は高純度化することができる。こ
の場合には、イットリウム系超伝導体（YBa2Cu3O7-δ）
の薄膜が生成される。
化学的に衡量状態のセラミックス超伝導体薄膜を形成す
る。この超伝導体薄膜は高純度化することができる。こ
の場合には、イットリウム系超伝導体（YBa2Cu3O7-δ）
の薄膜が生成される。
また、ビスマス系セラミックス超伝導体を形成する場
合には、原料ガスとしては、配位子と結合したビスマ
ス、ストロンチウム、カルシウム、銅の各金属錯体ガス
が使用される。そして、第１の工程にあっては、中間膜
としてこれらの金属元素の合金が生成される。この中間
膜に、第２の工程にあって、酸素を供給することによ
り、化学的に衡量状態にある超伝導体（BiCaSrCu2Ox）
を形成することとなる。
合には、原料ガスとしては、配位子と結合したビスマ
ス、ストロンチウム、カルシウム、銅の各金属錯体ガス
が使用される。そして、第１の工程にあっては、中間膜
としてこれらの金属元素の合金が生成される。この中間
膜に、第２の工程にあって、酸素を供給することによ
り、化学的に衡量状態にある超伝導体（BiCaSrCu2Ox）
を形成することとなる。
また、特許請求の範囲第２項に記載の発明は、イット
リウム系セラミックス超伝導体またはビスマス系セラミ
ックス超伝導体を形成するための配位子に結合した複数
の原料の原料ガスを配位子との結合の分解促進条件下で
気相中で反応させ所定の中間膜を形成する第１の工程
と、該中間膜を酸化して略化学的に衡量状態のセラミッ
クス超伝導体薄膜を形成する第２の工程と、を備えた超
伝導体薄膜の製造方法において、上記分解促進条件は、
原料ガス中に水分（H2Oガス）を導入し、かつ、原料ガ
スに紫外線を照射する超伝導体薄膜の製造方法である。
リウム系セラミックス超伝導体またはビスマス系セラミ
ックス超伝導体を形成するための配位子に結合した複数
の原料の原料ガスを配位子との結合の分解促進条件下で
気相中で反応させ所定の中間膜を形成する第１の工程
と、該中間膜を酸化して略化学的に衡量状態のセラミッ
クス超伝導体薄膜を形成する第２の工程と、を備えた超
伝導体薄膜の製造方法において、上記分解促進条件は、
原料ガス中に水分（H2Oガス）を導入し、かつ、原料ガ
スに紫外線を照射する超伝導体薄膜の製造方法である。
すなわち、この発明にあっては、非平衡状態にある超
伝導体用の中間膜を形成する第１の工程にあって、原料
ガスは配位子と結合した各種の金属錯体ガスを有してい
る。その場合、配位子との結合の分解促進条件下、すな
わち原料ガスに水分を導入しかつ紫外線を照射し、該気
相反応を生じさせる。紫外線は金属原子と配位子との間
の結合を切断するエネルギを有している。この結果、特
にビスマス系化合物の金属錯体にあってそのビスマス元
素と配位子との結合が完全に分離される。したがって、
ビスマス系超伝導体の中間膜中にカーボンが残ることは
なくなる。
伝導体用の中間膜を形成する第１の工程にあって、原料
ガスは配位子と結合した各種の金属錯体ガスを有してい
る。その場合、配位子との結合の分解促進条件下、すな
わち原料ガスに水分を導入しかつ紫外線を照射し、該気
相反応を生じさせる。紫外線は金属原子と配位子との間
の結合を切断するエネルギを有している。この結果、特
にビスマス系化合物の金属錯体にあってそのビスマス元
素と配位子との結合が完全に分離される。したがって、
ビスマス系超伝導体の中間膜中にカーボンが残ることは
なくなる。
この結果、第１の工程にあっては、気相反応によって
超伝導物質としては化学的に非平衡状態にある中間膜が
生成される。
超伝導物質としては化学的に非平衡状態にある中間膜が
生成される。
そして、この後、第２の工程にあって、この中間膜を
酸化することにより、略化学的に衡量状態のセラミック
ス超伝導体薄膜を形成する。その結果、この超伝導体薄
膜の高純度化が図ることができる。
酸化することにより、略化学的に衡量状態のセラミック
ス超伝導体薄膜を形成する。その結果、この超伝導体薄
膜の高純度化が図ることができる。
［発明の効果］ 以上説明してきたように、本願特許請求の範囲第１項
〜第２項に記載の各発明に係る超伝導体薄膜の製造方法
によれば、いずれも、生成した超伝導体薄膜の結晶粒界
に特定のクラスターが生じず、イットリウムの欠乏相が
生じることもなく、カーボネイトが優先的に生成するこ
とがなくなり、緻密な薄膜を形成することが出来る。そ
の結果、その臨界電流密度Jcを高くすることができる。
〜第２項に記載の各発明に係る超伝導体薄膜の製造方法
によれば、いずれも、生成した超伝導体薄膜の結晶粒界
に特定のクラスターが生じず、イットリウムの欠乏相が
生じることもなく、カーボネイトが優先的に生成するこ
とがなくなり、緻密な薄膜を形成することが出来る。そ
の結果、その臨界電流密度Jcを高くすることができる。
第１図は、臨界電流密度Jc（縦軸）と酸素分圧（横
軸）との関係を示している。この図に示すように、本発
明によれば従来に比べて臨界電流密度を高くすることが
出来る。
軸）との関係を示している。この図に示すように、本発
明によれば従来に比べて臨界電流密度を高くすることが
出来る。
また、第２図は配位子との分解促進条件として紫外線
を原料ガスに照射した場合の該波長（横軸）と成膜温度
（縦軸）との関係を示している。更に、第３図は紫外線
の波長（横軸）と格子欠陥（縦軸）との関係を示してい
る。これらのグラフにおいて示すように、紫外線波長が
所定の範囲、例えば175〜315nmにある場合が最も超伝導
体薄膜の高純度化を達成することができるものである。
を原料ガスに照射した場合の該波長（横軸）と成膜温度
（縦軸）との関係を示している。更に、第３図は紫外線
の波長（横軸）と格子欠陥（縦軸）との関係を示してい
る。これらのグラフにおいて示すように、紫外線波長が
所定の範囲、例えば175〜315nmにある場合が最も超伝導
体薄膜の高純度化を達成することができるものである。
さらに、上記紫外線の導入とともに、H2Oガスも供給
することにより、超伝導体薄膜をさらに高純度化するこ
とができる。
することにより、超伝導体薄膜をさらに高純度化するこ
とができる。
［実施例］ まず、本発明を実施するためのCVD装置の一例を第４
図に基づいて説明する。
図に基づいて説明する。
同図において、１、２、３はそれぞれ超伝導体原料と
なる金属元素若しくは金属錯体を収容した原料容器であ
る。これらの原料容器１、２、３の上流には蒸気状態の
配位子を収容した配位子容器11、12、13が設けられてい
る。これらの配位子容器11、12、13は原料容器１、２、
３にそれぞれ接続されている。
なる金属元素若しくは金属錯体を収容した原料容器であ
る。これらの原料容器１、２、３の上流には蒸気状態の
配位子を収容した配位子容器11、12、13が設けられてい
る。これらの配位子容器11、12、13は原料容器１、２、
３にそれぞれ接続されている。
なお、通常は超伝導体の組成元素の化合物に配位子を
付加して錯体ガスを作るが、例えばBaメタルを直接配位
子で錯体化し、金属錯体ガスを得ることもできる。
付加して錯体ガスを作るが、例えばBaメタルを直接配位
子で錯体化し、金属錯体ガスを得ることもできる。
原料容器１、２、３の下流には反応容器５が設けら
れ、原料容器１、２、３はそれぞれ反応容器５に接続さ
れている。この反応容器５にはトラップ６を介して真空
ポンプ７が接続されている。また、各原料容器１、２、
３、反応容器５及び原料容器１、２、３から反応容器５
への管路にはヒータ８が配設されている。
れ、原料容器１、２、３はそれぞれ反応容器５に接続さ
れている。この反応容器５にはトラップ６を介して真空
ポンプ７が接続されている。また、各原料容器１、２、
３、反応容器５及び原料容器１、２、３から反応容器５
への管路にはヒータ８が配設されている。
上記構成のCVD装置において、反応容器５内に超伝導
体生成用の中間膜を付着させる基板９を設置し、真空ポ
ンプ７により反応容器５内を減圧する。と共にヒータ８
により加熱してその生成を開始する。
体生成用の中間膜を付着させる基板９を設置し、真空ポ
ンプ７により反応容器５内を減圧する。と共にヒータ８
により加熱してその生成を開始する。
すなわち、配位子容器11、12、13の上流側からキャリ
アガスとしてのアルゴンガスArを供給し、配位子容器1
1、12、13内に収容されている配位子ガスをArガスに乗
せて原料容器１、２、３へ供給する。
アガスとしてのアルゴンガスArを供給し、配位子容器1
1、12、13内に収容されている配位子ガスをArガスに乗
せて原料容器１、２、３へ供給する。
そして、ヒータ８による所定温度への加熱条件下で、
原料容器１、２、３内の超伝導体原料を金属錯体ガス
（配位子の付加反応によるアダクツを含む）とし、この
金属錯体ガスをArガスに乗せて反応容器５へ供給する。
原料容器１、２、３内の超伝導体原料を金属錯体ガス
（配位子の付加反応によるアダクツを含む）とし、この
金属錯体ガスをArガスに乗せて反応容器５へ供給する。
このように、各原料容器１、２、３から各金属錯体ガ
ス（例えば、原料容器１からBa錯体ガス、原料容器２か
らＹ錯体ガス、原料容器３からCu錯体ガス）を供給し
て、反応容器５内で化学反応を生じさせ、所定の超伝導
物質を基板９上に降り積もらせて膜状の中間物質（中間
膜）を生成する。この中間膜は超伝導体としては化学的
に非平衡状態にある。なぜなら十分な量の酸素が反応容
器５中に供給されていないからである。そして、この中
間膜は金属、合金、低位酸化物等から構成されており、
緻密な膜が生成されている。
ス（例えば、原料容器１からBa錯体ガス、原料容器２か
らＹ錯体ガス、原料容器３からCu錯体ガス）を供給し
て、反応容器５内で化学反応を生じさせ、所定の超伝導
物質を基板９上に降り積もらせて膜状の中間物質（中間
膜）を生成する。この中間膜は超伝導体としては化学的
に非平衡状態にある。なぜなら十分な量の酸素が反応容
器５中に供給されていないからである。そして、この中
間膜は金属、合金、低位酸化物等から構成されており、
緻密な膜が生成されている。
したがって、この後例えばアニーリング炉に該基板９
を設置し、所定条件の下に中間膜が酸化される。この結
果、緻密な超伝導体の薄膜が形成されることとなる。
を設置し、所定条件の下に中間膜が酸化される。この結
果、緻密な超伝導体の薄膜が形成されることとなる。
また、紫外線の照射、H2Oガスの導入は系中の適宜部
位において行っている。
位において行っている。
上記装置はBa−Ｙ−Cu−Ｏ系の超伝導体を生成する例
であるが、Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系の超伝導体薄膜を生成
する場合には、上記装置に原料容器更には配位子容器を
備えた系を更に１系列増加させれば良い。
であるが、Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系の超伝導体薄膜を生成
する場合には、上記装置に原料容器更には配位子容器を
備えた系を更に１系列増加させれば良い。
次いで、上記した装置により超伝導体薄膜を生成した
実施例を以下に説明する。
実施例を以下に説明する。
〈実施例１〉 本実施例は、Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系の超伝導体を生成
する例である。
する例である。
超伝導体原料となる金属錯体ガスとして、ビスマスに
ついては、Bi（Ph）３、Bi（Bu）３、Bi（OEt）３、（H
3CCH＝CH）3Bi、（H3CCH2CH2）3Bi等があり、また、Sr
（ｌ−ｌ）２・THF、Ca（ｌ−ｌ）２・THF、Cu（ｌ−
ｌ）２等である。ここに、（ｌ−ｌ）２＝AcAc,TFA,HF
A,DPMである。
ついては、Bi（Ph）３、Bi（Bu）３、Bi（OEt）３、（H
3CCH＝CH）3Bi、（H3CCH2CH2）3Bi等があり、また、Sr
（ｌ−ｌ）２・THF、Ca（ｌ−ｌ）２・THF、Cu（ｌ−
ｌ）２等である。ここに、（ｌ−ｌ）２＝AcAc,TFA,HF
A,DPMである。
この実施例では、Bi（OC2H5）３ガス、Sr（HFA）２ガ
ス、Ca（HFA）２ガス、Cu（HFA）２ガスを用い、配位子
ガスとして、Sr（HFA）２に対してTHF、Ca（HFA）２に
対してTHFを用いた。
ス、Ca（HFA）２ガス、Cu（HFA）２ガスを用い、配位子
ガスとして、Sr（HFA）２に対してTHF、Ca（HFA）２に
対してTHFを用いた。
また、キャリアガスとしてArガスを用いた。
また、それぞれの原料容器において、120℃で蒸気圧1
mmHgのBi（OC2H5）３ガス、80℃で蒸気圧1mmHgのSr（HF
A）２ガス、80℃で蒸気圧1mmHgのCa（HFA）２ガス、150
℃で蒸気圧1.5mmHgのCu（HAF）２ガスを得た。そして、
これら金属錯体ガスを、紫外線の照射とともに、反応容
器に導入して、さらにH2Oガスを導入して反応圧力10〜1
00Torr、反応温度350℃で化学反応させた。この結果、
所定の緻密な中間膜が生成された。
mmHgのBi（OC2H5）３ガス、80℃で蒸気圧1mmHgのSr（HF
A）２ガス、80℃で蒸気圧1mmHgのCa（HFA）２ガス、150
℃で蒸気圧1.5mmHgのCu（HAF）２ガスを得た。そして、
これら金属錯体ガスを、紫外線の照射とともに、反応容
器に導入して、さらにH2Oガスを導入して反応圧力10〜1
00Torr、反応温度350℃で化学反応させた。この結果、
所定の緻密な中間膜が生成された。
そして、この中間膜を750℃の大気中で30時間熱処理
した結果、臨界温度Tc＝100K級、臨界電流密度Jc＝１×
104A/cm2の超伝導体（BiCaSrCu2Cx）の均一な薄膜が生
成できた。
した結果、臨界温度Tc＝100K級、臨界電流密度Jc＝１×
104A/cm2の超伝導体（BiCaSrCu2Cx）の均一な薄膜が生
成できた。
〈実施例２〉 本実施例は、Ｙ−Ba−Cu−Ｏ系の超伝導体を生成する
例である。
例である。
この実施例では、金属錯体ガスとして、Ｙ（MeC
p）３、Ｙ（Me2Cp）３、Ｙ〔（Me）nCp〕３（ただし、
ｎ＝１〜５）のいずれかを、Ba（ｌ−ｌ）２・THFを使
用する。ここに、（ｌ−ｌ）＝AcAc,TFA,HFA,DPMであ
る。また、Cu（DPM）２ガスを用いる。すなわち、配位
子ガスとして、例えばBa（HFA）２に対してTHF、Ｙ（DP
M）３に対してはDPMを用いた。なお、Cu（DPM）２は安
定であるので配位子容器から原料容器へ供給する配位子
は用いなかった。
p）３、Ｙ（Me2Cp）３、Ｙ〔（Me）nCp〕３（ただし、
ｎ＝１〜５）のいずれかを、Ba（ｌ−ｌ）２・THFを使
用する。ここに、（ｌ−ｌ）＝AcAc,TFA,HFA,DPMであ
る。また、Cu（DPM）２ガスを用いる。すなわち、配位
子ガスとして、例えばBa（HFA）２に対してTHF、Ｙ（DP
M）３に対してはDPMを用いた。なお、Cu（DPM）２は安
定であるので配位子容器から原料容器へ供給する配位子
は用いなかった。
また、キャリアガスとしてArガスを用いた。
また、それぞれの原料容器において、200℃で蒸気圧4
mmHgのBa（HFA）２ガス、180℃で蒸気圧2mmHgのＹ（DP
M）３ガス、100℃で蒸気圧6mmHgのCu（DPM）２ガスを得
た。
mmHgのBa（HFA）２ガス、180℃で蒸気圧2mmHgのＹ（DP
M）３ガス、100℃で蒸気圧6mmHgのCu（DPM）２ガスを得
た。
そして、これら金属錯体ガスを紫外線の照射ととも
に、反応容器に導入して、さらにH2Oガスを導入して、
低酸素雰囲気（酸素分圧10-2〜10-3Pa以下）、反応圧力
は10〜100Torr、反応温度350℃で化学反応させた。この
結果、所定の組成からなる中間膜が基板上に堆積、形成
された。すなわち、この場合にあってはバリウム、イッ
トリウム、銅の金属、合金、あるいは、イットリウムの
低位酸化物からなる緻密な中間膜が生成される。
に、反応容器に導入して、さらにH2Oガスを導入して、
低酸素雰囲気（酸素分圧10-2〜10-3Pa以下）、反応圧力
は10〜100Torr、反応温度350℃で化学反応させた。この
結果、所定の組成からなる中間膜が基板上に堆積、形成
された。すなわち、この場合にあってはバリウム、イッ
トリウム、銅の金属、合金、あるいは、イットリウムの
低位酸化物からなる緻密な中間膜が生成される。
そして、反応後の試料を600℃の酸素雰囲気中で10時
間熱処理した（酸化した）結果、所定の臨界温度（Tc＝
90K級）、所定の臨界電流密度（Jc＝1.5×105A/cm2）の
超伝導体（YBa2Cu3O7-δ）の均一な薄膜が生成できた。
間熱処理した（酸化した）結果、所定の臨界温度（Tc＝
90K級）、所定の臨界電流密度（Jc＝1.5×105A/cm2）の
超伝導体（YBa2Cu3O7-δ）の均一な薄膜が生成できた。
なお、上記実施例において、Ｙ（DPM）３に代えて、
Ｙ（HFA）３を用いるとともに配位子としてDPMに代えて
HFAを用いたり、Cu（DPM）２に代えてCu（HAF）２を用
いたり、或は、キャリアガスをArに代えてHeを用いても
上記と同様な超伝導体薄膜が得られた。
Ｙ（HFA）３を用いるとともに配位子としてDPMに代えて
HFAを用いたり、Cu（DPM）２に代えてCu（HAF）２を用
いたり、或は、キャリアガスをArに代えてHeを用いても
上記と同様な超伝導体薄膜が得られた。
第１図は本発明に係る超伝導体薄膜の製造方法による効
果を示すグラフ、 第２図は本発明に係る超伝導体薄膜の製造方法による効
果を示すグラフ、 第３図は本発明に係る超伝導体薄膜の製造方法による効
果を示すグラフ、 第４図は本発明の一実施例に係る製造装置の構成図であ
る。 １、２、３……原料容器、 ５……反応容器、 ９……基板、 11、12、13……配位子容器。
果を示すグラフ、 第２図は本発明に係る超伝導体薄膜の製造方法による効
果を示すグラフ、 第３図は本発明に係る超伝導体薄膜の製造方法による効
果を示すグラフ、 第４図は本発明の一実施例に係る製造装置の構成図であ
る。 １、２、３……原料容器、 ５……反応容器、 ９……基板、 11、12、13……配位子容器。
Claims (2)
- 【請求項１】イットリウム系セラミックス超伝導体また
はビスマス系セラミックス超伝導体を形成するための配
位子に結合した複数の原料の原料ガスを配位子との結合
の分解促進条件下で気相中で反応させ所定の中間膜を形
成する第１の工程と、 該中間膜を酸化して略化学的に衡量状態のセラミックス
超伝導体薄膜を形成する第２の工程と、を備えた超伝導
体薄膜の製造方法において、 上記分解促進条件は、原料ガス中に水分を導入すること
を特徴とする超伝導体薄膜の製造方法。 - 【請求項２】上記分解促進条件では、原料ガスに紫外線
を照射する特許請求の範囲第１項記載の超伝導体薄膜の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63205844A JP2661169B2 (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | 超伝導体薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63205844A JP2661169B2 (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | 超伝導体薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0254769A JPH0254769A (ja) | 1990-02-23 |
| JP2661169B2 true JP2661169B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=16513650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63205844A Expired - Lifetime JP2661169B2 (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | 超伝導体薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2661169B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06127363A (ja) * | 1992-10-14 | 1994-05-10 | Nippondenso Co Ltd | 車両用ブレーキ液圧制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63310515A (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 超伝導体薄膜の製造方法 |
| JPH01148798A (ja) * | 1987-12-07 | 1989-06-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超電導薄膜の製造方法 |
-
1988
- 1988-08-18 JP JP63205844A patent/JP2661169B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0254769A (ja) | 1990-02-23 |
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