JP2966378B2 - Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の製造方法 - Google Patents
Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば超高周波検
出や超微小磁界検出などに利用される、超電導接合のた
めのＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の製造方法に関す
るものである。
出や超微小磁界検出などに利用される、超電導接合のた
めのＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は例えば１９９４年（平成６年）秋
季第５５回応用物理学関係連合講演会講演予稿集第１分
冊１４３頁、２２ａ−ＺＳ−５に記載された従来のＢａ
−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の構造を示す模式図であ
り、１はＭｇＯバイクリスタル基板、３はＢａ−Ｋ−Ｂ
ｉ−Ｏ系超電導薄膜、４はＭｇＯバイクリスタル基板の
接合部の直上に形成された、Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電
導薄膜の粒界接合部である。
季第５５回応用物理学関係連合講演会講演予稿集第１分
冊１４３頁、２２ａ−ＺＳ−５に記載された従来のＢａ
−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の構造を示す模式図であ
り、１はＭｇＯバイクリスタル基板、３はＢａ−Ｋ−Ｂ
ｉ−Ｏ系超電導薄膜、４はＭｇＯバイクリスタル基板の
接合部の直上に形成された、Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電
導薄膜の粒界接合部である。
【０００３】次に動作について説明する。ＭｇＯバイク
リスタル基板１の上にスパッタリング法、レーザアブレ
ーション法などによりＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜
３を約２２０ｎｍの厚さに堆積する。成膜されたＢａ−
Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜３は、ＭｇＯバイクリスタル
基板の面方位に従って結晶方位をそろえた形で形成され
る性質がある。このため、ＭｇＯバイクリスタル基板１
の接合部の両側では異なる向きに結晶方位をそろえた薄
膜が形成される。従ってこのＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電
導薄膜３はＭｇＯバイクリスタル基板１の接合部の直上
に重なるように粒界接合部４を有する。このように作製
されたＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜３をエッチング
などの手法で回路形状にパターニングし、粒界接合部４
が数μｍ〜数百μｍの幅を持つように整形し、超電導接
合として機能するようにする。
リスタル基板１の上にスパッタリング法、レーザアブレ
ーション法などによりＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜
３を約２２０ｎｍの厚さに堆積する。成膜されたＢａ−
Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜３は、ＭｇＯバイクリスタル
基板の面方位に従って結晶方位をそろえた形で形成され
る性質がある。このため、ＭｇＯバイクリスタル基板１
の接合部の両側では異なる向きに結晶方位をそろえた薄
膜が形成される。従ってこのＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電
導薄膜３はＭｇＯバイクリスタル基板１の接合部の直上
に重なるように粒界接合部４を有する。このように作製
されたＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜３をエッチング
などの手法で回路形状にパターニングし、粒界接合部４
が数μｍ〜数百μｍの幅を持つように整形し、超電導接
合として機能するようにする。
【０００４】このように構成された超電導接合では、超
電導薄膜の粒界接合部が超電導弱結合として働き、準粒
子電流の障壁となって非線型な電流−電圧特性をもたら
したり、超電導電流の障壁となってジョセフソン効果を
生じさせたりする。このような効果はマイクロ波のミキ
サや超電導量子干渉素子として利用される。
電導薄膜の粒界接合部が超電導弱結合として働き、準粒
子電流の障壁となって非線型な電流−電圧特性をもたら
したり、超電導電流の障壁となってジョセフソン効果を
生じさせたりする。このような効果はマイクロ波のミキ
サや超電導量子干渉素子として利用される。
【０００５】しかし、このように構成されたＭｇＯバイ
クリスタル基板上のＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導接合
は、Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜３の品質が悪く、
超電導接合の性能が低いという問題点があった。例えば
超電導接合の規格化抵抗値は５×１０-5Ω・ｃｍ2と、
ＳｒＴｉＯ3基板上に作製されたものに比べて、１桁以
上高いものであった。しかしながら、ＳｒＴｉＯ3基板
は比誘電率が３１０程度と高く、高周波素子への適用に
は不適であり、比誘電率が１０程度と低いＭｇＯ基板の
使用が避けられないため、ＭｇＯ基板上のＢａ−Ｋ−Ｂ
ｉ−Ｏ系超電導薄膜の品質向上が課題となっていた。
クリスタル基板上のＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導接合
は、Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜３の品質が悪く、
超電導接合の性能が低いという問題点があった。例えば
超電導接合の規格化抵抗値は５×１０-5Ω・ｃｍ2と、
ＳｒＴｉＯ3基板上に作製されたものに比べて、１桁以
上高いものであった。しかしながら、ＳｒＴｉＯ3基板
は比誘電率が３１０程度と高く、高周波素子への適用に
は不適であり、比誘電率が１０程度と低いＭｇＯ基板の
使用が避けられないため、ＭｇＯ基板上のＢａ−Ｋ−Ｂ
ｉ−Ｏ系超電導薄膜の品質向上が課題となっていた。
【０００６】また、別の従来例としてＭｇＯバイクリス
タル基板とＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の間にＢａ
ＢｉＯのバッファ層を配置する例もある。図３は例えば
１９９５年（平成７年）春季第４２回応用物理学関係連
合講演会講演予稿集第１分冊１５９頁、３０ｐ−ＴＫ−
２に記載された従来のＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜
の構造を示す模式図であり、１はＭｇＯバイクリスタル
基板、３はＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜、４はＭｇ
Ｏバイクリスタル基板の接合部の直上に形成された、Ｂ
ａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の粒界接合部、５はＭｇ
Ｏバイクリスタル基板とＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄
膜の間に配置されたＢａＢｉＯ薄膜のバッファ層であ
る。
タル基板とＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の間にＢａ
ＢｉＯのバッファ層を配置する例もある。図３は例えば
１９９５年（平成７年）春季第４２回応用物理学関係連
合講演会講演予稿集第１分冊１５９頁、３０ｐ−ＴＫ−
２に記載された従来のＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜
の構造を示す模式図であり、１はＭｇＯバイクリスタル
基板、３はＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜、４はＭｇ
Ｏバイクリスタル基板の接合部の直上に形成された、Ｂ
ａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の粒界接合部、５はＭｇ
Ｏバイクリスタル基板とＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄
膜の間に配置されたＢａＢｉＯ薄膜のバッファ層であ
る。
【０００７】次に動作について説明する。ＭｇＯバイク
リスタル基板１の上にスパッタリング法、レーザアブレ
ーション法などによりＢａＢｉＯ薄膜５を約５０ｎｍの
厚さに堆積し、さらにその上にＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超
電導薄膜３を約２２０ｎｍの厚さに堆積する。成膜され
たＢａＢｉＯ薄膜５およびＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導
薄膜３は、ＭｇＯバイクリスタル基板１の面方位に従っ
て結晶方位をそろえた形で形成される性質がある。この
ため、ＭｇＯバイクリスタル基板１の接合部の両側では
異なる向きに結晶方位をそろえた薄膜が形成される。従
ってこのＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜３はバイクリ
スタル基板の接合部の直上に重なるように粒界接合部４
を有する。このように作製されたＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系
超電導薄膜３をエッチングなどの手法で回路形状にパタ
ーニングし、粒界接合部が数μｍ〜数百μｍの幅を持つ
ように整形し、超電導接合として機能するようにする。
リスタル基板１の上にスパッタリング法、レーザアブレ
ーション法などによりＢａＢｉＯ薄膜５を約５０ｎｍの
厚さに堆積し、さらにその上にＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超
電導薄膜３を約２２０ｎｍの厚さに堆積する。成膜され
たＢａＢｉＯ薄膜５およびＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導
薄膜３は、ＭｇＯバイクリスタル基板１の面方位に従っ
て結晶方位をそろえた形で形成される性質がある。この
ため、ＭｇＯバイクリスタル基板１の接合部の両側では
異なる向きに結晶方位をそろえた薄膜が形成される。従
ってこのＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜３はバイクリ
スタル基板の接合部の直上に重なるように粒界接合部４
を有する。このように作製されたＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系
超電導薄膜３をエッチングなどの手法で回路形状にパタ
ーニングし、粒界接合部が数μｍ〜数百μｍの幅を持つ
ように整形し、超電導接合として機能するようにする。
【０００８】このように構成された超電導接合では、超
電導薄膜の粒界接合部が超電導弱結合として働き、準粒
子電流の障壁となって非線型な電流−電圧特性をもたら
したり、超電導電流の障壁となってジョセフソン効果を
生じさせたりする。このような効果はマイクロ波のミキ
サや超電導量子干渉素子として利用される。
電導薄膜の粒界接合部が超電導弱結合として働き、準粒
子電流の障壁となって非線型な電流−電圧特性をもたら
したり、超電導電流の障壁となってジョセフソン効果を
生じさせたりする。このような効果はマイクロ波のミキ
サや超電導量子干渉素子として利用される。
【０００９】しかし、このように構成されたＭｇＯ基板
上のＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導接合も、Ｂａ−Ｋ−Ｂ
ｉ−Ｏ系超電導薄膜３の品質がまだ低いという問題点が
あった。例えば超電導接合の規格化抵抗値は１×１０-6
Ω・ｃｍ2と、ＳｒＴｉＯ3基板上に作製されたものとほ
ぼ同程度ながら、電流−電圧特性はギャップ電圧付近で
急峻な変化を示さないため、高周波検出等の応用には不
適であった。
上のＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導接合も、Ｂａ−Ｋ−Ｂ
ｉ−Ｏ系超電導薄膜３の品質がまだ低いという問題点が
あった。例えば超電導接合の規格化抵抗値は１×１０-6
Ω・ｃｍ2と、ＳｒＴｉＯ3基板上に作製されたものとほ
ぼ同程度ながら、電流−電圧特性はギャップ電圧付近で
急峻な変化を示さないため、高周波検出等の応用には不
適であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】これまでのＢａ−Ｋ−
Ｂｉ−Ｏ系超電導接合は以上のように構成されていたた
め、次のような問題点があった。まず、ＭｇＯ基板上に
直接Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を堆積したもの
は、接合の規格化抵抗値が高く高周波応用に不適であっ
た。また、ＭｇＯ基板上にＢａＢｉＯバッファ層を配置
してからＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を堆積したも
のは、電流−電圧特性がギャップ電圧付近で急峻な変化
を示さないため、高周波応用に不適であった。
Ｂｉ−Ｏ系超電導接合は以上のように構成されていたた
め、次のような問題点があった。まず、ＭｇＯ基板上に
直接Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を堆積したもの
は、接合の規格化抵抗値が高く高周波応用に不適であっ
た。また、ＭｇＯ基板上にＢａＢｉＯバッファ層を配置
してからＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を堆積したも
のは、電流−電圧特性がギャップ電圧付近で急峻な変化
を示さないため、高周波応用に不適であった。
【００１１】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
め、接合の規格化抵抗値が低く、電流−電圧特性がギャ
ップ電圧付近で急峻な変化を示す、高周波応用に適した
Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導接合を作ることのできるＢ
ａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
め、接合の規格化抵抗値が低く、電流−電圧特性がギャ
ップ電圧付近で急峻な変化を示す、高周波応用に適した
Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導接合を作ることのできるＢ
ａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
発明は、基板上に極めて少量の、すなわち層を形成しな
い量のＢａを含み、且つ反応性の高いＫを含まない酸化
物を付着させた後、Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を
堆積することを特徴とする製造方法である。本発明の請
求項２に係る発明は、Ｂａを含みＫを含まない酸化物
が、ＢａＢｉＯである前記製造方法である。本発明の請
求項３に係る発明は、Ｂａを含みＫを含まない酸化物
が、ＢａＯである前記製造方法である。本発明の請求項
４に係る発明は、Ｂａを含みＫを含まない酸化物が、Ｂ
ａＯ2である前記製造方法である。
発明は、基板上に極めて少量の、すなわち層を形成しな
い量のＢａを含み、且つ反応性の高いＫを含まない酸化
物を付着させた後、Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を
堆積することを特徴とする製造方法である。本発明の請
求項２に係る発明は、Ｂａを含みＫを含まない酸化物
が、ＢａＢｉＯである前記製造方法である。本発明の請
求項３に係る発明は、Ｂａを含みＫを含まない酸化物
が、ＢａＯである前記製造方法である。本発明の請求項
４に係る発明は、Ｂａを含みＫを含まない酸化物が、Ｂ
ａＯ2である前記製造方法である。
【００１３】本発明のＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜
の製造方法では、ＭｇＯ等の基板上に、Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ
−Ｏ系超電導薄膜を堆積するのに先だって、Ｂａを含み
Ｋを含まない酸化物を、層を形成しない量だけ付着させ
る。付着させる方法はスパッタリング法、レーザアブレ
ーション法等何でもよいが、層を形成しないほどのごく
少量にすることを特徴とする。これはバッファ層を形成
するためではなく、基板の表面を処理することが目的だ
からである。この基板表面の処理によって、その微視的
な機序は明らかでないが、ＭｇＯ等の基板上に残留する
不純物等が効果的に除去又は無害化され、引き続いての
Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の作製に悪影響が及ば
ないようにすることができる。このように処理された基
板上に、スパッタリング法、レーザアブレーション法な
どによりＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を堆積するこ
とで、これまで作製が困難であったＭｇＯ等の基板上へ
の高品質Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の作製が可能
となった。
の製造方法では、ＭｇＯ等の基板上に、Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ
−Ｏ系超電導薄膜を堆積するのに先だって、Ｂａを含み
Ｋを含まない酸化物を、層を形成しない量だけ付着させ
る。付着させる方法はスパッタリング法、レーザアブレ
ーション法等何でもよいが、層を形成しないほどのごく
少量にすることを特徴とする。これはバッファ層を形成
するためではなく、基板の表面を処理することが目的だ
からである。この基板表面の処理によって、その微視的
な機序は明らかでないが、ＭｇＯ等の基板上に残留する
不純物等が効果的に除去又は無害化され、引き続いての
Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の作製に悪影響が及ば
ないようにすることができる。このように処理された基
板上に、スパッタリング法、レーザアブレーション法な
どによりＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を堆積するこ
とで、これまで作製が困難であったＭｇＯ等の基板上へ
の高品質Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の作製が可能
となった。
【００１４】
実施の形態１．以下、本発明の実施の形態について説明
する。図１は本発明のＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜
の製造方法を説明するための模式図であり、図におい
て、１および３，４の各番号は上記と同一または相当す
る部分であり、２はＢａＢｉＯによって処理されたＭｇ
Ｏバイクリスタル基板の表面である。
する。図１は本発明のＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜
の製造方法を説明するための模式図であり、図におい
て、１および３，４の各番号は上記と同一または相当す
る部分であり、２はＢａＢｉＯによって処理されたＭｇ
Ｏバイクリスタル基板の表面である。
【００１５】次に製造方法の一例について説明する。Ｍ
ｇＯバイクリスタル基板１を真空中で７６０℃に加熱
し、５分間保持する。次に酸素を２０ｃｃｍの流量で導
入し、圧力を９０Ｐａに保つ。この状態で、ＲＦスパッ
タリング法により１００Ｗの出力で１０秒間、ＢａＢｉ
ＯをＭｇＯバイクリスタル基板１に対しスパッタリング
する。この処理により、ＭｇＯバイクリスタル基板１上
に、堆積厚さ換算で０．２５ｎｍ相当のＢａＢｉＯが付
着する。これはＢａＢｉＯの１原子層である０．４ｎｍ
以下の少量である。このようにして得られたＭｇＯバイ
クリスタル基板表面２に対し、基板温度を４９０℃に下
げ、組成比がＢａ0.7Ｋ0.3ＢｉＯ3のターゲットを使用
し、１００Ｗの出力で３時間、スパッタリングを行う。
これにより基板上に、厚さ２７０ｎｍのＢａ−Ｋ−Ｂｉ
−Ｏ系超電導薄膜３が堆積される。この薄膜の粒界接合
部４をＡｒイオンを用いたイオンビームエッチング法で
幅７μｍのブリッジ状に成形し、粒界接合を有する超電
導素子を作製する。
ｇＯバイクリスタル基板１を真空中で７６０℃に加熱
し、５分間保持する。次に酸素を２０ｃｃｍの流量で導
入し、圧力を９０Ｐａに保つ。この状態で、ＲＦスパッ
タリング法により１００Ｗの出力で１０秒間、ＢａＢｉ
ＯをＭｇＯバイクリスタル基板１に対しスパッタリング
する。この処理により、ＭｇＯバイクリスタル基板１上
に、堆積厚さ換算で０．２５ｎｍ相当のＢａＢｉＯが付
着する。これはＢａＢｉＯの１原子層である０．４ｎｍ
以下の少量である。このようにして得られたＭｇＯバイ
クリスタル基板表面２に対し、基板温度を４９０℃に下
げ、組成比がＢａ0.7Ｋ0.3ＢｉＯ3のターゲットを使用
し、１００Ｗの出力で３時間、スパッタリングを行う。
これにより基板上に、厚さ２７０ｎｍのＢａ−Ｋ−Ｂｉ
−Ｏ系超電導薄膜３が堆積される。この薄膜の粒界接合
部４をＡｒイオンを用いたイオンビームエッチング法で
幅７μｍのブリッジ状に成形し、粒界接合を有する超電
導素子を作製する。
【００１６】このようにして作製した素子を液体ヘリウ
ム中で冷却し、接合の規格化抵抗と電流−電圧特性を測
定したところ、超電導接合の規格化抵抗値は８．１×１
０-7Ω・ｃｍ2であり、従来の方法で作製したものより
２桁も低い抵抗値が達成された。また、電流−電圧特性
はギャップ電圧６．５ｍＶの位置で遷移幅１．０ｍＶの
急峻な変化を示し、従来の方法では達成できなかった、
高周波応用に適した品質の超電導接合を実現した。な
お、実施の形態１では基板としてＭｇＯバイクリスタル
基板を用いた例について説明したが、必要に応じて他の
基板も適宜選択することができる。
ム中で冷却し、接合の規格化抵抗と電流−電圧特性を測
定したところ、超電導接合の規格化抵抗値は８．１×１
０-7Ω・ｃｍ2であり、従来の方法で作製したものより
２桁も低い抵抗値が達成された。また、電流−電圧特性
はギャップ電圧６．５ｍＶの位置で遷移幅１．０ｍＶの
急峻な変化を示し、従来の方法では達成できなかった、
高周波応用に適した品質の超電導接合を実現した。な
お、実施の形態１では基板としてＭｇＯバイクリスタル
基板を用いた例について説明したが、必要に応じて他の
基板も適宜選択することができる。
【００１７】実施の形態２．実施の形態１ではＢａを含
みＫを含まない酸化物としてＢａＢｉＯを使用したが、
酸化物の材料はＢａＢｉＯに限られるものではなく、Ｂ
ａＯを使用しても同様の効果が得られる。
みＫを含まない酸化物としてＢａＢｉＯを使用したが、
酸化物の材料はＢａＢｉＯに限られるものではなく、Ｂ
ａＯを使用しても同様の効果が得られる。
【００１８】実施の形態３．実施の形態１ではＢａを含
みＫを含まない酸化物としてＢａＢｉＯを使用したが、
酸化物の材料はＢａＢｉＯに限られるものではなく、Ｂ
ａＯ2を使用しても同様の効果が得られる。
みＫを含まない酸化物としてＢａＢｉＯを使用したが、
酸化物の材料はＢａＢｉＯに限られるものではなく、Ｂ
ａＯ2を使用しても同様の効果が得られる。
【００１９】実施の形態４．実施の形態１では超電導薄
膜としてＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を対象とした
が、本発明はＢａ−Ｒｂ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜に対し
ても同様の効果が得られる。
膜としてＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を対象とした
が、本発明はＢａ−Ｒｂ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜に対し
ても同様の効果が得られる。
【００２０】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、基板上に、Ｂ
ａを含みＫを含まない酸化物を、層を形成しない量だけ
付着させた後、Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導酸化物を堆
積させたため、低誘電率のＭｇＯ基板上に、規格化抵抗
の低い、ギャップ電圧で明瞭な遷移を示す電流−電圧特
性を有する、高周波応用に適した品質の超電導接合を実
現するＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を作製できる。
ａを含みＫを含まない酸化物を、層を形成しない量だけ
付着させた後、Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導酸化物を堆
積させたため、低誘電率のＭｇＯ基板上に、規格化抵抗
の低い、ギャップ電圧で明瞭な遷移を示す電流−電圧特
性を有する、高周波応用に適した品質の超電導接合を実
現するＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を作製できる。
【００２１】請求項２の発明によれば、Ｂａを含みＫを
含まない酸化物が、ＢａＢｉＯである前記製造方法であ
るため、低誘電率のＭｇＯ基板上に、規格化抵抗の低
い、ギャップ電圧で明瞭な遷移を示す電流−電圧特性を
有する、高周波応用に適した品質の超電導接合を一層良
好に実現するＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を作製で
きる。
含まない酸化物が、ＢａＢｉＯである前記製造方法であ
るため、低誘電率のＭｇＯ基板上に、規格化抵抗の低
い、ギャップ電圧で明瞭な遷移を示す電流−電圧特性を
有する、高周波応用に適した品質の超電導接合を一層良
好に実現するＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を作製で
きる。
【００２２】請求項３の発明によれば、Ｂａを含みＫを
含まない酸化物が、ＢａＯである前記製造方法であるた
め、低誘電率のＭｇＯ基板上に、規格化抵抗の低い、ギ
ャップ電圧で明瞭な遷移を示す電流−電圧特性を有す
る、高周波応用に適した品質の超電導接合を一層良好に
実現するＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を作製でき
る。
含まない酸化物が、ＢａＯである前記製造方法であるた
め、低誘電率のＭｇＯ基板上に、規格化抵抗の低い、ギ
ャップ電圧で明瞭な遷移を示す電流−電圧特性を有す
る、高周波応用に適した品質の超電導接合を一層良好に
実現するＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を作製でき
る。
【００２３】請求項４の発明によれば、Ｂａを含みＫを
含まない酸化物が、ＢａＯ2である前記製造方法である
ため、低誘電率のＭｇＯ基板上に、規格化抵抗の低い、
ギャップ電圧で明瞭な遷移を示す電流−電圧特性を有す
る、高周波応用に適した品質の超電導接合を一層良好に
実現するＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を作製でき
る。これらの効果により、本発明によれば、Ｂａ−Ｋ−
Ｂｉ−Ｏ系超電導接合の性能を大幅に向上させることが
可能となる。
含まない酸化物が、ＢａＯ2である前記製造方法である
ため、低誘電率のＭｇＯ基板上に、規格化抵抗の低い、
ギャップ電圧で明瞭な遷移を示す電流−電圧特性を有す
る、高周波応用に適した品質の超電導接合を一層良好に
実現するＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜を作製でき
る。これらの効果により、本発明によれば、Ｂａ−Ｋ−
Ｂｉ−Ｏ系超電導接合の性能を大幅に向上させることが
可能となる。
【図１】本発明の製造方法を説明するための模式図であ
る。
る。
【図２】従来のＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の構造
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図３】他の従来のＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の
構造を示す模式図である。
構造を示す模式図である。
１ 基板、２ Ｂａを含みＫを含まない酸化物によって
処理された基板表面、３ 超電導薄膜、４ 超電導薄膜
の粒界接合部、５ バッファ層。
処理された基板表面、３ 超電導薄膜、４ 超電導薄膜
の粒界接合部、５ バッファ層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｂ 12/02 ＺＡＡ Ｈ０１Ｂ 12/02 ＺＡＡ (72)発明者 吉田 幸久 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−147945（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−167118（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−157035（ＪＰ，Ａ) ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＡＰＰＬＩＥＤ ＳＵＰＥＲＣ ＯＮＤＵＣＴＩＶＩＴＹ，Ｖｏｌ．５, Ｎｏ．２，ＪＵＮＥ 1995，ｐｐ．1351 −1354 電気学会研究会資料，ＳＭＰ−98−１ 〜４，1998年１月21日，ｐｐ．７−12 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 39/24 H01L 39/22 H01L 39/00 C01G 1/00 C01G 29/00 C23C 14/08 C30B 29/22 501 H01B 12/02
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上に、Ｂａを含みＫを含まない酸化
物を、層を形成しない量だけ付着させた後、Ｂａ−Ｋ−
Ｂｉ−Ｏ系超電導酸化物を堆積させることを特徴とする
Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の製造方法。 - 【請求項２】 Ｂａを含みＫを含まない酸化物が、Ｂａ
ＢｉＯである請求項１に記載のＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超
電導薄膜の製造方法。 - 【請求項３】 Ｂａを含みＫを含まない酸化物が、Ｂａ
Ｏである請求項１に記載のＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導
薄膜の製造方法。 - 【請求項４】 Ｂａを含みＫを含まない酸化物が、Ｂａ
Ｏ2である請求項１に記載のＢａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電
導薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9221465A JP2966378B2 (ja) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9221465A JP2966378B2 (ja) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1168181A JPH1168181A (ja) | 1999-03-09 |
| JP2966378B2 true JP2966378B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=16767151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9221465A Expired - Fee Related JP2966378B2 (ja) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2966378B2 (ja) |
-
1997
- 1997-08-18 JP JP9221465A patent/JP2966378B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＡＰＰＬＩＥＤ ＳＵＰＥＲＣＯＮＤＵＣＴＩＶＩＴＹ，Ｖｏｌ．５，Ｎｏ．２，ＪＵＮＥ １９９５，ｐｐ．１３５１−１３５４ |
| 電気学会研究会資料，ＳＭＰ−９８−１〜４，１９９８年１月２１日，ｐｐ．７−１２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1168181A (ja) | 1999-03-09 |
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|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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