JP2774531B2 - Superconductor device - Google Patents

Superconductor device

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JP2774531B2
JP2774531B2 JP63270169A JP27016988A JP2774531B2 JP 2774531 B2 JP2774531 B2 JP 2774531B2 JP 63270169 A JP63270169 A JP 63270169A JP 27016988 A JP27016988 A JP 27016988A JP 2774531 B2 JP2774531 B2 JP 2774531B2
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oxide superconductor
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    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、酸化物超電導体薄膜を用いた超電導体装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a superconductor device using an oxide superconductor thin film.

(従来の技術) 1986年に40K以上の高い臨界温度を有するLa−Ba−Cu
−O系の層状ペロブスカイト型の酸化物超電導体が発表
されて以来、酸化物系の超電導材料が注目を集めた。ま
た、1987年にはY−Ba−Cu−O系で代表される酸素欠陥
を有する欠陥ペロブスカイト型(LnBa2Cu3O7−δ型)
(δは酸素欠陥を表し通常1以下、Lnは、Y、La、Sc、
Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびLuから選ば
れた少なくとも1種の元素、Baの一部はSrなどで置換可
能。))の酸化物中電導体の臨界温度が液体窒素温度
(=77K)より高い、90K以上であることが確認された。
さらに、最近、臨界温度が約105K程度と高いBi−Sr−Ca
−Cu−O系やTl−Ba−Ca−Cu−O系の酸化物超電導体が
発見されるに至った。
(Prior art) La-Ba-Cu having a high critical temperature of 40K or more in 1986
Since the announcement of the -O-based layered perovskite-type oxide superconductor, oxide-based superconducting materials have attracted attention. In 1987, a defect perovskite type having oxygen defects (LnBa 2 Cu 3 O 7-δ type) represented by a Y—Ba—Cu—O system was used.
(Δ represents an oxygen vacancy, usually 1 or less, and Ln is Y, La, Sc,
At least one element selected from Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu, and part of Ba can be replaced with Sr or the like. It was confirmed that the critical temperature of the conductor in the oxide of ()) was 90 K or higher, which was higher than the liquid nitrogen temperature (= 77 K).
Furthermore, recently, the critical temperature of Bi-Sr-Ca
-Cu-O-based and Tl-Ba-Ca-Cu-O-based oxide superconductors have been discovered.

ところで、これら酸化物超電導体を超電導素子として
応用する場合には、ジョセフソン素子に代表されるよう
に、超電導体−絶縁体−超電導体、超電導体−半導体−
超電導体などの積層構造体を良好に作成することが必要
であり、このよう研究が各所で盛んに試みられている。
By the way, when these oxide superconductors are applied as a superconducting element, as represented by a Josephson element, a superconductor-insulator-superconductor, a superconductor-semiconductor-
It is necessary to make a laminated structure such as a superconductor well, and such research has been actively conducted in various places.

しかしながら、酸化物超電導体薄膜は、コヒーレンス
長が短いために、特性が絶縁体層の厚さに依存するとい
う問題がある。また、酸化物超電導体は、SiやGaAsなど
の半導体との接合特性も悪く、このため超電導体−半導
体−超電導体積層構造を有する素子は、ほとんど試作も
行われていないのが現状である。さらに、酸化物超電導
体は通常の金属との濡れ性が悪いために、接触抵抗が充
分に低いオーミック電極を得ることが困難であるという
問題もある。
However, the oxide superconductor thin film has a problem that its properties depend on the thickness of the insulator layer because the coherence length is short. In addition, oxide superconductors have poor bonding characteristics with semiconductors such as Si and GaAs, and therefore, at present, almost no prototypes of a device having a superconductor-semiconductor-superconductor laminated structure have been manufactured. Further, the oxide superconductor has a problem that it is difficult to obtain an ohmic electrode having a sufficiently low contact resistance because of poor wettability with a normal metal.

また、Y−Ba−Cu−O系酸化物超電導体などにおいて
は特に、表面近傍部の酸化物超電導体から酸素が離脱し
やすいために、表面層での超電導特性が低下しやすく、
さらに超電導素子化を妨げる結果となっている。
In addition, particularly in the Y-Ba-Cu-O-based oxide superconductor and the like, since oxygen is easily released from the oxide superconductor in the vicinity of the surface, the superconductivity in the surface layer tends to decrease,
In addition, the result is that the formation of a superconducting element is prevented.

(発明が解決しようとする課題) 上述したように、臨界温度の高い酸化物超電導体を薄
膜化し、各種素子に応用することが期待されているが、
酸化物超電導体は絶縁体、半導体、通常の金属などとの
接合性などに難点があり、各種素子への応用の際の障害
となっている。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, it is expected that the oxide superconductor having a high critical temperature is thinned and applied to various devices.
Oxide superconductors have difficulty in bonding to insulators, semiconductors, ordinary metals, and the like, and are an obstacle to application to various devices.

この発明は、このような従来技術の課題に対処するた
めになされたもので、酸化物超電導体薄膜の絶縁体、半
導体、通常の金属などとの接合性を改善し、かつ表面近
傍部における特性劣化を低減した超電導体装置を提供す
ることを目的としている。
The present invention has been made to address such problems of the prior art, and has improved bonding properties of an oxide superconductor thin film to insulators, semiconductors, ordinary metals, and the like, and has characteristics in the vicinity of the surface. An object is to provide a superconductor device with reduced deterioration.

[発明の効果] (課題を解決するための手段) すなわち、この発明の超電導体装置は、基体と、この
基体上に形成された酸化物超電導体薄膜とを有する超電
導体装置において、前記酸化物超電導体薄膜は、その厚
さの1/10〜1/2の厚さの表面層として、酸化銀を含有す
る酸化物超電導体層を有し、この酸化銀を含有する酸化
物超電導体層が絶縁体、半導体または金属との接合及び
装置の最表面層の少なくともいずれかに供されているこ
とを特徴としている。
[Effect of the Invention] (Means for Solving the Problems) That is, according to a superconductor device of the present invention, there is provided a superconductor device having a substrate and an oxide superconductor thin film formed on the substrate. The superconductor thin film has an oxide superconductor layer containing silver oxide as a surface layer having a thickness of 1/10 to 1/2 of its thickness, and the oxide superconductor layer containing this silver oxide is It is characterized by being provided to at least one of a junction with an insulator, a semiconductor or a metal, and the outermost surface layer of the device.

酸化物超電導体としては、多数のものが知られている
が、この発明においては希土類元素含有のペロブスカイ
ト型構造を有する酸化物超電導体や、Bi−Sr−Ca−Cu−
O系酸化物超電導体、Ti−Ba−Ca−Cu−O系酸化物超電
導体などが適用される。
Many oxide superconductors are known.In the present invention, oxide superconductors having a rare earth element-containing perovskite structure and Bi-Sr-Ca-Cu-
An O-based oxide superconductor, a Ti-Ba-Ca-Cu-O-based oxide superconductor, or the like is used.

ここでいう希土類元素を含有しペロブスカイト型構造
を有する酸化物超電導体は、超電導状態を実現できるも
のであればよく、たとえばLuM2Cu3O7−δ系(LnはY、
La、Sc、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luなど
の希土類元素から選ばれた少なくとも1種の元素を、M
はBa、Sr、Caから選ばれた少なくとも1種の元素を、δ
は酸素欠陥を表し通常1以下の数の、Cuの一部はTi、
V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Znなどで置換可能。)の酸化
物などが例示される。なお希土類元素は広義の定義と
し、Sc、YおよびLa系を含むものとする。代表的な系と
して、Y−Ba−Cu−O系のほかに、YをEu、Dy、Ho、E
r、Tm、Yb、Luなどの希土類で置換した系などが挙げら
れる。
The oxide superconductor containing a rare earth element and having a perovskite structure may be any material capable of realizing a superconducting state, for example, a LuM 2 Cu 3 O 7-δ system (Ln is Y,
At least one element selected from rare earth elements such as La, Sc, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu is represented by M
Represents at least one element selected from Ba, Sr, and Ca,
Represents oxygen vacancy, usually 1 or less, some of Cu is Ti,
Can be replaced with V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, etc. )) And the like. The rare earth elements are defined in a broad sense and include Sc, Y and La-based elements. As typical systems, in addition to Y-Ba-Cu-O system, Y is Eu, Dy, Ho, E
Examples thereof include systems substituted with rare earths such as r, Tm, Yb, and Lu.

この発明における酸化物超電導体薄膜の形成には、電
子ビーム蒸着法、レーザ蒸着法、マグネトロンスパッタ
法、イオンビームスパッタ法、クラスターイオンビーム
法、分子線エピタキシー法、CVD法など、各種の薄膜形
成法を利用することが可能である。
The oxide superconductor thin film according to the present invention can be formed by various thin film forming methods such as electron beam evaporation, laser evaporation, magnetron sputtering, ion beam sputtering, cluster ion beam, molecular beam epitaxy, and CVD. It is possible to use.

この発明の超電導体装置は、たとえば以下のようにし
て製造される。
The superconductor device of the present invention is manufactured, for example, as follows.

たとえばスパッタ法を例として説明すると、目的とす
る酸化物超電導体の所定の組成の薄膜が形成されるよう
に条件を設定し、Al2O3基板、MgO基板、SrTiO3基板、Li
TaO3基板、LiNbO3基板、Y安定化ZrO2基板、あるいはこ
れらの材料の薄膜をSi基板上に形成したものなどの表面
に、酸化物超電導体を着膜させる。続いて、この酸化物
超電導体薄膜の形成状態を維持しつつ、銀をスパッタリ
ングすることによって、表面層として酸化銀を含有する
酸化物超電導体層を形成する。
For example, when a sputtering method is described as an example, conditions are set so that a thin film having a predetermined composition of a target oxide superconductor is formed, and an Al 2 O 3 substrate, a MgO substrate, a SrTiO 3 substrate, and a Li
An oxide superconductor is deposited on the surface of a TaO 3 substrate, a LiNbO 3 substrate, a Y-stabilized ZrO 2 substrate, or a thin film of these materials formed on a Si substrate. Subsequently, while maintaining the state of formation of the oxide superconductor thin film, silver is sputtered to form an oxide superconductor layer containing silver oxide as a surface layer.

他の薄膜形成法を適用する場合においても、たとえば
同様に薄膜形成工程の終了時点を含む後半において銀が
含有されるようにすることによって、この発明の超電導
体装置が得られる。
Even when another thin film forming method is applied, the superconductor device of the present invention can be obtained by, for example, similarly including silver in the second half including the end point of the thin film forming step.

この酸化銀を含有する酸化物超電導体層の厚さは、酸
化物超電導体薄膜全体の厚さによっても異なるが、得よ
うとする酸化物超電導体薄膜の1/10〜1/2程度の厚さと
する。酸化銀を含有する酸化物超電導体層の厚さが1/10
以下であると銀による接合性向上効果や酸素供給効果が
充分に得られず、また1/2を超えると超電導特性に悪影
響を及ぼす恐れがある。一般的に言って、酸化銀を含有
するの超電導体領域は、2000Å以下程度が好ましい。ま
た、この酸化銀を含有する酸化物超電導体層における銀
の含有量は、特に限定されるものではなく、また表面に
向けて銀濃度が高くなるように濃度勾配を設けるなど、
各種の存在形態をとることが可能であるが、おおよそ銀
を含む酸化物超電導体層中の平均値として5〜50原子%
程度が好ましい。
The thickness of the oxide superconductor layer containing silver oxide varies depending on the thickness of the entire oxide superconductor thin film, but is about 1/10 to 1/2 of the thickness of the oxide superconductor thin film to be obtained. And The thickness of the oxide superconductor layer containing silver oxide is 1/10
If the amount is less than the above, the effect of improving the bonding property and the effect of supplying oxygen by silver cannot be sufficiently obtained. If the amount exceeds 1/2, the superconductivity may be adversely affected. Generally speaking, the superconductor region containing silver oxide is preferably about 2000 ° or less. Further, the content of silver in the oxide superconductor layer containing this silver oxide is not particularly limited, and a concentration gradient is provided such that the silver concentration increases toward the surface.
Although it is possible to take various existing forms, the average value in the oxide superconductor layer containing silver is approximately 5 to 50 atomic%.
The degree is preferred.

(作 用) この発明の超電導体装置は、表面層として銀を含む酸
化物超電導体層を有しており、この表面近傍部の酸化物
超電導体層内には、酸化銀が形成される。そして、この
酸化銀が酸化物超電導体に対して酸素補給源として働
き、よって表面部における酸素の離脱による超電導特性
の低下が防止され、超電導特性を良好に維持できるとと
もに、絶縁体などと積層体を作製し、素子化する際にも
良好な超電導特性が得られる。
(Operation) The superconductor device of the present invention has an oxide superconductor layer containing silver as a surface layer, and silver oxide is formed in the oxide superconductor layer near the surface. This silver oxide acts as an oxygen supply source for the oxide superconductor, thereby preventing a decrease in superconducting characteristics due to the release of oxygen at the surface portion, and maintaining good superconducting characteristics, and at the same time as an insulator and a laminate. A good superconducting characteristic can be obtained also when the element is manufactured and made into an element.

また、表面近傍部の酸化銀を含有する酸化物超電導体
層によって、酸化物超電導体薄膜表面層の酸素不足状態
が補償される結果、表面層での超電導特性が改善され、
絶縁体や半導体との接合性も良好になる。さらに、通常
の金属との濡れ性も向上し、電極を形成する際に、接触
抵抗を充分に小さくすることができる。
Also, the oxide superconductor layer containing silver oxide in the vicinity of the surface compensates for the oxygen deficiency state of the oxide superconductor thin film surface layer, so that the superconductivity in the surface layer is improved,
The bondability with an insulator or a semiconductor is also improved. Furthermore, the wettability with a normal metal is also improved, and the contact resistance can be sufficiently reduced when forming an electrode.

(実施例) 次に、この発明の実施例について説明する。第1図
は、この発明の一実施例の超電導体装置を示す断面図で
あり、超電導体装置1はSrTiO3などの基板2上に酸化物
超電導体薄膜3が形成されて構成されている。この酸化
物超電導体薄膜3は、基板2と接する側に形成されたお
およそ酸化物超電導体のみからなる酸化物超電導体層3a
とこの酸化物超電導体層3a上に形成された酸化銀を含有
する酸化物超電導体層3bとによって構成されている。
(Example) Next, an example of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a superconductor device according to one embodiment of the present invention. A superconductor device 1 is configured by forming an oxide superconductor thin film 3 on a substrate 2 of SrTiO 3 or the like. The oxide superconductor thin film 3 has an oxide superconductor layer 3a formed only on the side in contact with the substrate 2 and composed of only an oxide superconductor.
And an oxide superconductor layer 3b containing silver oxide formed on the oxide superconductor layer 3a.

次に、このような超電導体装置の製造例およびその特
性評価結果について説明する。
Next, a description will be given of a production example of such a superconductor device and a result of evaluating its characteristics.

第2図は、この実施例において用いたスパッタ装置を
模式的に示した図である。同図において、11はスパッタ
室であり、このスパッタ室11内には、スパッタ用ターゲ
ット12、13、14、15と基板ホルダ16とがほぼ対向して設
置されており、これらのスパッタ用ターゲット12、13、
14、15の前方にはそれぞれシャッタ17が設置されてい
る。また、スパッタ用ターゲット12、13、14、15には、
それぞれスパッタ用電源18、19、20、21が接続されてい
る。またスパッタ室11には、スパッタガスを導入するた
めの2系統のガス供給系、すなわち第1のガス供給系22
および第2のガス供給系23と、排気系24とが接続されて
いる。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a sputtering apparatus used in this embodiment. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a sputtering chamber, in which sputtering targets 12, 13, 14, and 15 and a substrate holder 16 are installed substantially facing each other. ,13,
A shutter 17 is provided in front of 14 and 15, respectively. In addition, the sputtering targets 12, 13, 14, 15
Sputtering power supplies 18, 19, 20, 21 are connected respectively. In the sputtering chamber 11, two gas supply systems for introducing a sputtering gas, that is, a first gas supply system 22 are provided.
Further, the second gas supply system 23 and the exhaust system 24 are connected.

このような構成のスパッタ装置を用いて以下の手順に
より、SrTiO3基板上にY−Ba−Cu−O系酸化物超電導体
薄膜を形成し超電導体装置を作製した。
Using a sputtering apparatus having such a configuration, a Y-Ba-Cu-O-based oxide superconductor thin film was formed on a SrTiO 3 substrate according to the following procedure, to produce a superconductor apparatus.

まず、SrTiO3基板2を基板ホルダ16にセットし、排気
系24を動作させてスパッタ室11内を5×10-7Torrまで排
気した後、スパッタガスとして第1のガス供給系22から
純度99.999%の酸素ガスと第2のガス供給系23から純度
99.999%のアルゴンガスとを、酸素ガスの体積比が5%
〜50%となるように供給するとともに、スパッタ室11内
のガス圧を5×10-3Torrに調整した。スパッタ用ターゲ
ット12、13、14、15としては、金属Y、Ba2CuO3焼結
体、金属Cu、銀を用いた。そして、まずスパッタ用ター
ゲット12、13、14、15のうち金属YおよびBa2CuO3焼結
体にスパッタ用電源18、19からRF電力を、金属Cuにスパ
ッタ用電源20からDC電力を、形成される薄膜の組成がY:
Ba:Cu=1:2:3となるように供給し、3元同時スパッタリ
ングによってY−Ba−Cu−O系酸化物超電導体層3aを15
0nm〜200nm程度の厚さに形成した。続いて、この酸化物
超電導体層3aの形成を継続した状態で、スパッタ用電源
21から銀からなるスパッタ用ターゲット15にDC電力を供
給して銀のスパッタリングを行い、酸化銀を含有する酸
化物超電導体層3bを、酸化物超電導体薄膜3の全体の厚
さが300nm〜400nm程度となるように形成し、第1図に示
した構造の超電導体装置1を得た。
First, the SrTiO 3 substrate 2 is set on the substrate holder 16, and the evacuation system 24 is operated to evacuate the inside of the sputtering chamber 11 to 5 × 10 −7 Torr, and then the purity is 99.999 from the first gas supply system 22 as the sputter gas. % Oxygen gas and purity from the second gas supply system 23
99.999% argon gas and oxygen gas volume ratio 5%
The gas was supplied so as to be about 50%, and the gas pressure in the sputtering chamber 11 was adjusted to 5 × 10 −3 Torr. As the sputtering targets 12, 13, 14, and 15, metal Y, Ba 2 CuO 3 sintered body, metal Cu, and silver were used. First, RF power is formed from the sputtering power supplies 18 and 19 on the metal Y and Ba 2 CuO 3 sintered bodies of the sputtering targets 12, 13, 14 and 15, and DC power is formed from the sputtering power supply 20 on the metal Cu. The composition of the thin film is Y:
Ba: Cu = 1: 2: 3 is supplied, and Y-Ba-Cu-O-based oxide superconductor layer 3a is formed by ternary simultaneous sputtering.
It was formed to a thickness of about 0 nm to 200 nm. Subsequently, with the formation of the oxide superconductor layer 3a continued, a power supply for sputtering was used.
A DC power is supplied from 21 to a sputtering target 15 made of silver to perform sputtering of silver, and the oxide superconductor layer 3b containing silver oxide is formed to have an overall thickness of the oxide superconductor thin film 3 of 300 nm to 400 nm. Thus, a superconductor device 1 having the structure shown in FIG. 1 was obtained.

このようにして得たY−Ba−Cu−O系の酸化物超電導
体薄膜3を有する超電導体装置1の超電導特性を評価す
るために、4端子法によって電気抵抗の温度依存性を測
定したところ、臨界温度は85Kであった。また、酸化物
超電導体薄膜3の銀の分布状態をオージェ電子分光分析
によって評価したところ、第3図に示す結果が得られ
た。第3図からも明らかなように、膜表面から深さ200n
m程度の範囲に銀が分布していることが分り、またこの
銀の存在によっても、YBa2Cu3O7−δの結晶構造には悪
影響を及ぼしていないことが分る。
In order to evaluate the superconducting characteristics of the superconducting device 1 having the Y-Ba-Cu-O-based oxide superconducting thin film 3 thus obtained, the temperature dependence of electric resistance was measured by a four-terminal method. The critical temperature was 85K. When the distribution state of silver in the oxide superconductor thin film 3 was evaluated by Auger electron spectroscopy, the results shown in FIG. 3 were obtained. As is clear from FIG. 3, a depth of 200 n
It can be seen that silver is distributed in the range of about m, and that the presence of this silver does not adversely affect the crystal structure of YBa 2 Cu 3 O 7-δ .

第4図は、上記実施例の超電導体装置を用いて作製し
たジョセフソン素子の一例を示す断面図である。上記実
施例で得られた超電導体装置1の表面層である酸化銀を
含む酸化物超電導体層3b上には、絶縁膜であるPb酸化膜
4を介して、Pbの蒸着膜5が形成されている。Pbの蒸着
膜5上にはAu電極6が形成されており、このPbの蒸着膜
5によって形成されている超電導体−絶縁体−超電導体
接合部に近接して、銀を含む酸化物超電導体層3b上に電
流、電圧端子となるAu電極7、8が形成されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a Josephson element manufactured using the superconductor device of the above embodiment. On the oxide superconductor layer 3b containing silver oxide which is a surface layer of the superconductor device 1 obtained in the above embodiment, a Pb vapor deposition film 5 is formed via a Pb oxide film 4 which is an insulating film. ing. An Au electrode 6 is formed on the Pb vapor-deposited film 5, and an oxide superconductor containing silver is provided near the superconductor-insulator-superconductor junction formed by the Pb-deposited film 5. Au electrodes 7 and 8 serving as current and voltage terminals are formed on the layer 3b.

このジョセフソン素子の電圧−電流特性の評価結果を
第5図に示す。同図からも明らかなように、充分に大き
い超電導ギャップ(2Δ=10mV)が観測されており、良
好なジョセフソン接合が形成されていることが確認でき
た。
FIG. 5 shows the evaluation results of the voltage-current characteristics of the Josephson device. As is clear from the figure, a sufficiently large superconducting gap (2Δ = 10 mV) was observed, and it was confirmed that a good Josephson junction was formed.

これによって、約200nm程度の酸化銀を含む酸化物超
電導体層3bによって、酸化物超電導体薄膜3が安定化
し、良好な超電導接合が形成されていることが理解され
る。
Accordingly, it is understood that the oxide superconductor thin film 3 is stabilized by the oxide superconductor layer 3b containing silver oxide of about 200 nm, and a good superconducting junction is formed.

なお、上記実施例では、酸化物超電導体薄膜の形成方
法としてスパッタ法を用いた例について説明したが、蒸
着法、クラスターイオンビーム法などの他の薄膜形成方
法を用いて形成した超電導体装置においても同様な効果
が得られた。
Note that, in the above embodiment, an example in which a sputtering method is used as a method for forming an oxide superconductor thin film has been described. However, in a superconductor device formed using another thin film forming method such as an evaporation method or a cluster ion beam method. Had the same effect.

[発明の効果] 以上説明したように、この発明の超電導体装置によれ
ば、酸化物超電導体薄膜の表面の特性劣化が防止される
とともに、絶縁体などとの接合性が向上するため、優れ
た超電導接合が得られ、酸化物超電導体の各種素子化へ
大きく貢献する。
[Effects of the Invention] As described above, according to the superconductor device of the present invention, it is possible to prevent deterioration of the properties of the surface of the oxide superconductor thin film and to improve the bonding property with an insulator or the like. Superconducting junctions are obtained, which greatly contributes to the creation of various elements of oxide superconductors.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の一実施例の超電導体装置を示す断面
図、第2図は実施例で使用したスパッタ装置を模式的に
示す図、第3図はこの発明の一実施例で作製したY−Ba
−Cu−O系酸化物超電導体薄膜の膜厚に沿う元素分布の
測定結果を示すグラフ、第4図は第1図の超電導体装置
を用いて形成したジェセフソン素子を示す断面図、第5
図は第4図のジョセフソン素子の電流−電圧特性の測定
結果を示すグラフである。 1……超電導体装置、2……基板、3……酸化物超電導
体薄膜、3a……銀を含まない酸化物超電導体層、3b……
銀を含む酸化物超電導体層。
FIG. 1 is a sectional view showing a superconductor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram schematically showing a sputtering device used in the embodiment, and FIG. Y-Ba
FIG. 4 is a graph showing measurement results of element distribution along the film thickness of the Cu—O-based oxide superconductor thin film. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a Jessefson element formed using the superconductor device of FIG.
FIG. 5 is a graph showing the measurement results of the current-voltage characteristics of the Josephson device of FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Superconductor device, 2 ... Substrate, 3 ... Oxide superconductor thin film, 3a ... Oxide superconductor layer not containing silver, 3b ...
An oxide superconductor layer containing silver.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−215712(JP,A) 特開 平1−313976(JP,A) 特開 昭64−67822(JP,A) 特開 昭63−292520(JP,A) 特開 昭64−12427(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 39/00 H01L 39/22 - 39/24 H01L 39/02 - 39/04──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-215712 (JP, A) JP-A-1-313796 (JP, A) JP-A-64-67822 (JP, A) JP-A-63-1988 292520 (JP, A) JP-A-64-12427 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 39/00 H01L 39/22-39/24 H01L 39/02- 39/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基体と、この基体上に形成された酸化物超
電導体薄膜とを有する超電導体装置において、 前記酸化物超電導体薄膜は、その厚さの1/10〜1/2の厚
さの表面層として、酸化銀を含有する酸化物超電導体層
を有し、この酸化銀を含有する酸化物超電導体層が絶縁
体、半導体または金属との接合及び装置の最表面層の少
なくともいずれかに供されていることを特徴とする超電
導体装置。
1. A superconductor device having a substrate and an oxide superconductor thin film formed on the substrate, wherein the oxide superconductor thin film has a thickness of 1/10 to 1/2 of its thickness. Has a silver oxide-containing oxide superconductor layer as a surface layer, and the silver oxide-containing oxide superconductor layer is at least one of an insulator, a semiconductor and a metal, and a top surface layer of a device. A superconductor device provided for:
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