JPH01188420A - 酸化物超伝導薄膜の製法 - Google Patents
酸化物超伝導薄膜の製法Info
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- JPH01188420A JPH01188420A JP63010708A JP1070888A JPH01188420A JP H01188420 A JPH01188420 A JP H01188420A JP 63010708 A JP63010708 A JP 63010708A JP 1070888 A JP1070888 A JP 1070888A JP H01188420 A JPH01188420 A JP H01188420A
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Classifications
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は酸化物超伝導薄膜の製法に係り、特に電子デバ
イス化を目的とする酸化物超伝導薄膜の製法に関する。
イス化を目的とする酸化物超伝導薄膜の製法に関する。
従来、ペロブスカイト状結晶構造をもつ酸化物超伝導薄
膜の製法については、フィジカル・レヴユー・レターズ
５８巻２５号（１９８７年）第２６８４頁から第２６
８６頁（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｔ＋＋Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ５８ 、２５ （１９８７） Ｐ Ｐ ２６８４
−２６８６）において論じられている。
膜の製法については、フィジカル・レヴユー・レターズ
５８巻２５号（１９８７年）第２６８４頁から第２６
８６頁（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｔ＋＋Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ５８ 、２５ （１９８７） Ｐ Ｐ ２６８４
−２６８６）において論じられている。
上記従来技術は、低温プロセスにより良質な酸化物超伝
導薄膜を得る点については配慮がされておらず、結晶性
の高い、あるいは単結晶膜を製造するには、最終熱処理
温度として８５０℃〜９５０℃、数時間の熱処理を酸素
ガス雰囲気中で行わなければならず、薄膜構成元素の一
部が蒸発したり、あるいは基板と反応したり、また膜の
均一性、平坦性などは非常に悪く、電子素子化のための
薄膜化はまだ未検討の段階で、素子に必要な薄膜はまだ
得られていないという問題があった。
導薄膜を得る点については配慮がされておらず、結晶性
の高い、あるいは単結晶膜を製造するには、最終熱処理
温度として８５０℃〜９５０℃、数時間の熱処理を酸素
ガス雰囲気中で行わなければならず、薄膜構成元素の一
部が蒸発したり、あるいは基板と反応したり、また膜の
均一性、平坦性などは非常に悪く、電子素子化のための
薄膜化はまだ未検討の段階で、素子に必要な薄膜はまだ
得られていないという問題があった。
本発明の目的は、電子デバイスなどの微細構造を有する
素子の作製を可能にするように、７００℃以下の低温プ
ロセスのみで、均一で、かつ平坦な結晶性の良好な酸化
物超伝導薄膜を得ることにある。
素子の作製を可能にするように、７００℃以下の低温プ
ロセスのみで、均一で、かつ平坦な結晶性の良好な酸化
物超伝導薄膜を得ることにある。
上記目的は、基板上に酸化物超伝導薄膜を形成するプロ
セスにおいてふっ素イオンあるいは硫黄イオンを微量ド
ーピングすることにより、また基板上に酸化物超伝導薄
膜を形成し、次いでこの酸化物超伝導薄膜をふっ素ある
いは硫黄元素を微量含む酸化性雰囲気で熱処理すること
により、達成される。
セスにおいてふっ素イオンあるいは硫黄イオンを微量ド
ーピングすることにより、また基板上に酸化物超伝導薄
膜を形成し、次いでこの酸化物超伝導薄膜をふっ素ある
いは硫黄元素を微量含む酸化性雰囲気で熱処理すること
により、達成される。
本願第１番目の発明は、Ｒ−Ｂａ−Ｃｕ−０系（Ｒ＝イ
ツトリウム及びランタノイド系元素）焼結体を主ターゲ
ットとし、アルゴンガスと酸素の混合ガスを主雰囲気と
してスパッタリングすることにより基板上に酸化物超伝
導薄膜を形成する方法において、前記酸化物超伝導薄膜
にふっ素及びあるいは硫黄をドーピングすることにより
、５００℃〜７００℃の温度において結晶化して酸化物
超伝導：４膜とすることを特徴とする。
ツトリウム及びランタノイド系元素）焼結体を主ターゲ
ットとし、アルゴンガスと酸素の混合ガスを主雰囲気と
してスパッタリングすることにより基板上に酸化物超伝
導薄膜を形成する方法において、前記酸化物超伝導薄膜
にふっ素及びあるいは硫黄をドーピングすることにより
、５００℃〜７００℃の温度において結晶化して酸化物
超伝導：４膜とすることを特徴とする。
本願第２番目の発明は、Ｒ−Ｂａ−Ｃｕ−〇系（Ｒ＝イ
ツトリウム、及びランタノイド系元素）焼結体を主ター
ゲットとし、水素ガスを含む雰囲気においてスパッタリ
ングを行い、基板上に酸化物超伝導薄膜を形成する方法
において、前記酸化物超伝導薄膜にふっ素及びあるいは
硫黄をドーピングして、５００℃〜７００℃の温度にお
いて結晶化させることを特徴とする。
ツトリウム、及びランタノイド系元素）焼結体を主ター
ゲットとし、水素ガスを含む雰囲気においてスパッタリ
ングを行い、基板上に酸化物超伝導薄膜を形成する方法
において、前記酸化物超伝導薄膜にふっ素及びあるいは
硫黄をドーピングして、５００℃〜７００℃の温度にお
いて結晶化させることを特徴とする。
いずれにせよ本発明については次の態様が好ましい。
（１）ふっ素あるいは硫黄を微量含むターゲットを使用
することにより、ドーピングすること。
することにより、ドーピングすること。
（２）雰囲気ガスとして、アルゴン、酸素及びふつ他系
ガスの混合ガスを使用すること。
ガスの混合ガスを使用すること。
（３）雰囲気ガスとして、アルゴン、ａ素及び硫化系ガ
スの混合ガスを使用すること。
スの混合ガスを使用すること。
（４）ふっ素イオンのドーピング量として、ＲＢａｚＣ
ｕａＦｘＯｙなる酸素欠損型３層ペロブスカイト状結晶
構造を有する酸化物超伝導薄膜において、ふっ素のドー
ピング量Ｘとして、０．０５〜１とすること。
ｕａＦｘＯｙなる酸素欠損型３層ペロブスカイト状結晶
構造を有する酸化物超伝導薄膜において、ふっ素のドー
ピング量Ｘとして、０．０５〜１とすること。
（５）硫黄イオンのドーピング量として。
ＲＢａｚＣｕａＳｘＯｙなる酸素欠損型３層ペロブスカ
イト状結晶構造を有する酸化物超伝導薄膜において、硫
黄のドーピング量ＸとしてＸ＝０．０５〜１．５とする
こと。
イト状結晶構造を有する酸化物超伝導薄膜において、硫
黄のドーピング量ＸとしてＸ＝０．０５〜１．５とする
こと。
（６）基板上に酸化物薄膜を形成し、次いでこの酸化物
を酸素とふつ他系ガスを主とする混合ガス雰囲気中ある
いは酸素と硫化系ガスを主とする混合ガス雰囲気中で、
５００℃−７００℃で熱処理することにより、結晶化さ
せ、酸化物超伝導薄膜とすること。
を酸素とふつ他系ガスを主とする混合ガス雰囲気中ある
いは酸素と硫化系ガスを主とする混合ガス雰囲気中で、
５００℃−７００℃で熱処理することにより、結晶化さ
せ、酸化物超伝導薄膜とすること。
（７）ターゲットとして’１ＢａｚｃｕｓＦｘｓｙＯｚ
（０、３＜ ｘ＜ ０ 、７ 、０ 、１ ＜ ｙ
＜ １ ）の組成の酸化物を使用すること。
（０、３＜ ｘ＜ ０ 、７ 、０ 、１ ＜ ｙ
＜ １ ）の組成の酸化物を使用すること。
ふっ素イオンあるいは硫黄イオンの微量のドーピングに
よって、酸化物超伝導薄膜の結晶化温度が著しく低下す
る。それによって、良質の酸化物超伝導薄膜を低温プロ
セスのみにより製造することができるので、この薄膜を
電子デバイスへ応用する場合、膜の均一性、平坦性など
が著しく改善される。
よって、酸化物超伝導薄膜の結晶化温度が著しく低下す
る。それによって、良質の酸化物超伝導薄膜を低温プロ
セスのみにより製造することができるので、この薄膜を
電子デバイスへ応用する場合、膜の均一性、平坦性など
が著しく改善される。
以下１本発明の実施例を用いて説明する。
ターゲットを次のように作製する。Ｒ２０３（例えば、
ＹｚＯ８，Ｅ ｒｘｏｓ、Ｇｄｚ○８など）、ＢａＣ０
ａ 、ＣｕＯを所定の組成に調合し、酸素？＃囲気中で
９００℃、５〜１０時間加熱反応させる。こうして得ら
れた粉末をターゲット形状の円板に成形プレスし、９５
０℃、１〜１０時間、酸１４雰囲気中で焼結してターゲ
ットを得る。またふっ素元素を含むターゲットの作成は
、原料粉末として、Ｒｘ０ｓｅ Ｂ ａ Ｃｏａｔ Ｂ
ａ Ｆｚ、 Ｃｕ Ｏを所定の組成に秤量、混合し、
上記と同様な熱処理条件により加熱反応させ、こうして
得られた粉末を成形プレスし、上記と同様な焼結条件に
より焼結してターゲットを得る。この場合、原料粉末と
して、ＣｕＦｚを使用することもできる。硫黄元素を含
むターゲットの場合は、出発原料粉末としてＲ２Ｏ３，
Ｂ ａ ＣＯａ 、 Ｃｕ Ｏ，Ｃｕ Ｓの組合せで作
製できる。
ＹｚＯ８，Ｅ ｒｘｏｓ、Ｇｄｚ○８など）、ＢａＣ０
ａ 、ＣｕＯを所定の組成に調合し、酸素？＃囲気中で
９００℃、５〜１０時間加熱反応させる。こうして得ら
れた粉末をターゲット形状の円板に成形プレスし、９５
０℃、１〜１０時間、酸１４雰囲気中で焼結してターゲ
ットを得る。またふっ素元素を含むターゲットの作成は
、原料粉末として、Ｒｘ０ｓｅ Ｂ ａ Ｃｏａｔ Ｂ
ａ Ｆｚ、 Ｃｕ Ｏを所定の組成に秤量、混合し、
上記と同様な熱処理条件により加熱反応させ、こうして
得られた粉末を成形プレスし、上記と同様な焼結条件に
より焼結してターゲットを得る。この場合、原料粉末と
して、ＣｕＦｚを使用することもできる。硫黄元素を含
むターゲットの場合は、出発原料粉末としてＲ２Ｏ３，
Ｂ ａ ＣＯａ 、 Ｃｕ Ｏ，Ｃｕ Ｓの組合せで作
製できる。
ターゲット組成比ＥｒｚＢａｘＣｕａＦｏ、５Ｏ７ｊ
（δは酸素の欠損量）を有するターゲットを用い、基
板として、 ５ｒＴｉＱ３ 、ＭｇＯ単結晶を用いアル
ゴン酸素雰囲気（酸素２０％−５０％）中でスパッタ電
圧３００Ｖ、スパッタ電流３００ｍＡ、圧カ０．０ＩＴ
ｏｒｒの条件で直流マグネトロンスパッタするとＹＦｌ
ａｚＣｕａＦｘＯ７−＄簿膜が得られる。結晶の質は、
基板の温度により大きく変化する。第１図。
（δは酸素の欠損量）を有するターゲットを用い、基
板として、 ５ｒＴｉＱ３ 、ＭｇＯ単結晶を用いアル
ゴン酸素雰囲気（酸素２０％−５０％）中でスパッタ電
圧３００Ｖ、スパッタ電流３００ｍＡ、圧カ０．０ＩＴ
ｏｒｒの条件で直流マグネトロンスパッタするとＹＦｌ
ａｚＣｕａＦｘＯ７−＄簿膜が得られる。結晶の質は、
基板の温度により大きく変化する。第１図。
第２図は、いろいろな基板温度で得られた薄膜のＣｕＫ
αを用いたＸ線回折パターンを示す、この場合、基板に
よるＸ線強度のピークは図中から削除している。第１図
は、基板温度３００℃で得られた膜厚約２μｍの膜で、
更に成膜後、５００”Ｃ。
αを用いたＸ線回折パターンを示す、この場合、基板に
よるＸ線強度のピークは図中から削除している。第１図
は、基板温度３００℃で得られた膜厚約２μｍの膜で、
更に成膜後、５００”Ｃ。
１０ｈのアニール熱処理を酸化性雰囲気で行ったもので
あるが、非晶質であり、４に以上の温度では超伝導状態
へ転移しない、（ｂ）図は、基板温度６５０℃で作製し
た収厚約２．５μｍの膜で、更に成膜後、５００℃、１
０ｈのアニール熱処理を酸化性雰囲気中で行ったもので
あり、Ｃ軸方向に配向性をもつ良い結晶性を示し、超伝
導転移温度は約９１にで、転移中は０．３にである。
あるが、非晶質であり、４に以上の温度では超伝導状態
へ転移しない、（ｂ）図は、基板温度６５０℃で作製し
た収厚約２．５μｍの膜で、更に成膜後、５００℃、１
０ｈのアニール熱処理を酸化性雰囲気中で行ったもので
あり、Ｃ軸方向に配向性をもつ良い結晶性を示し、超伝
導転移温度は約９１にで、転移中は０．３にである。
第１図の膜を、酸化性雰囲気中で８００℃、２ｈ、次い
で５００℃、１０ｈの熱処理を行うことで結晶性はかな
り改善され、超伝導転移温度も８５Ｋまで上昇するが、
膜表面はあれでくる。
で５００℃、１０ｈの熱処理を行うことで結晶性はかな
り改善され、超伝導転移温度も８５Ｋまで上昇するが、
膜表面はあれでくる。
第１図、第２図の膜中におけるふっ素のドーピング量Ｘ
はそれぞれ約０．５，０．４である。ターゲット組成で
はＸ＝０．５ であるので、基板温度の増加とともに膜
中のふっ素ドーピング量は減少するようだ、エレクトロ
ン・プローブ・Ｘ線マイクロアナライザ（ＩＥｌｅｃｔ
ｒｏｎ ｐｒｏｂｅ Ｘ−ｒａｙｍｉｃｒｏａｎａｌｙ
ｓｅｒ 、略してＥＰＭＡ）による分析によれば、ドー
ピングされたふっ素元素は均一に分布していた。
はそれぞれ約０．５，０．４である。ターゲット組成で
はＸ＝０．５ であるので、基板温度の増加とともに膜
中のふっ素ドーピング量は減少するようだ、エレクトロ
ン・プローブ・Ｘ線マイクロアナライザ（ＩＥｌｅｃｔ
ｒｏｎ ｐｒｏｂｅ Ｘ−ｒａｙｍｉｃｒｏａｎａｌｙ
ｓｅｒ 、略してＥＰＭＡ）による分析によれば、ドー
ピングされたふっ素元素は均一に分布していた。
アルゴン酸素混合雰囲気の圧力がＯ、、ＯＯ５以下では
薄膜の表面があれ、０ 、 Ｉ Ｔｏｒｒ以上において
も膜の付着が低下したり、均一に膜形成ができないため
、一般に雰囲気圧力は０．０１〜０．０８Ｔｏｒｒの範
囲にあるのが望ましい、また、スパッタ電力も５０Ｗ以
下では薄膜の堆積速度が小さ過ぎて、実用的でなく、２
００Ｗ以上では薄膜表面があれでしまうので、スパッタ
電力は７０Ｗ〜１５０Ｗが好ましい０以上述べたことは
、ここで使用した直流マグネットスパッタにより薄膜を
形成する場合においての好適なスパッタ条件を例示した
もので、高周波スパッタ、高周波マグネトロンスパッタ
により薄膜形成を行う場合には、いろいろな変形や改良
があり得ることは言うまでもない。
薄膜の表面があれ、０ 、 Ｉ Ｔｏｒｒ以上において
も膜の付着が低下したり、均一に膜形成ができないため
、一般に雰囲気圧力は０．０１〜０．０８Ｔｏｒｒの範
囲にあるのが望ましい、また、スパッタ電力も５０Ｗ以
下では薄膜の堆積速度が小さ過ぎて、実用的でなく、２
００Ｗ以上では薄膜表面があれでしまうので、スパッタ
電力は７０Ｗ〜１５０Ｗが好ましい０以上述べたことは
、ここで使用した直流マグネットスパッタにより薄膜を
形成する場合においての好適なスパッタ条件を例示した
もので、高周波スパッタ、高周波マグネトロンスパッタ
により薄膜形成を行う場合には、いろいろな変形や改良
があり得ることは言うまでもない。
次に、ターゲット組成比ＥｒｎＢａｚＣｕａＳｚ０７ｊ
を有するターゲットを用い、上記と同様に直流マグネ
トロンスパッタにより、薄膜を形成する場合にっいて述
べる。スパッタ条件は、アルゴン酸素混合雰囲気（酸素
２０％）、スパッタ電圧２５０Ｖ。
を有するターゲットを用い、上記と同様に直流マグネ
トロンスパッタにより、薄膜を形成する場合にっいて述
べる。スパッタ条件は、アルゴン酸素混合雰囲気（酸素
２０％）、スパッタ電圧２５０Ｖ。
スパッタ電流３００ｍＡ、圧力０．０２Ｔｏｒｒである
。ふっ素糸と同様に成膜中の基板温度が４５０℃以下で
は結晶性は非常に劣るが、５００℃〜７００℃ではＣ軸
配向の良い結晶性をもつ薄膜が得られ、７５０’Ｃ以上
では薄膜表面が荒れ、結晶性は劣化する。
。ふっ素糸と同様に成膜中の基板温度が４５０℃以下で
は結晶性は非常に劣るが、５００℃〜７００℃ではＣ軸
配向の良い結晶性をもつ薄膜が得られ、７５０’Ｃ以上
では薄膜表面が荒れ、結晶性は劣化する。
第２図は、スパッタ条件は、アルゴン酸素混合雰囲気（
酸素２０％）圧力０．０２Ｔｏｒｒ、スパッタ電圧２５
０Ｖ、スパッタ電流約３５０ｍＡを設定し、ターゲット
としてＥｒｘＢａｚＣｕｓＦｘＯｒ−１ｅＥｒｌＢａ２
ＣｕａＳｔ０７ｊ （ｘ ＝ Ｏ〜２ ）を用い、基板
として５ｒＴｉＯａ基板を用い、基板温度を６５０℃一
定して、スパッタ時間を６０分間、成膜し、次いで５０
０℃、１０時間 酸化性雰囲気中でアニール熱処理を実
施した８Ｍ場合の膜形成速度と膜中にドーピングされた
ふっ素あるいは硫黄の量の関係を示す。ターゲット組成
中のふっ素あるいは硫黄の量を変化させることにより、
膜中のこれらの元素のドーピング量は決まる。薄膜中に
ふっ素がドーピングされた場合、ドーピング量Ｘが０．
２〜０．８ の範囲で膜形成速度はＸ＝０の場合に比べ
、約２倍に増大する６硫黄の場合にも、Ｘ＝０．２〜１
．２の範囲で、ドーピングしない場合に比べ約２倍に、
膜形成速度は増大している。こうして作製された薄膜は
、良い結晶性を示し、特にふっ素及び硫黄のドーピング
嫌がそれぞれＸ＝０．１〜０．７及びＸ＝０．２〜１．
０（７）範囲ノ薄膜は、Ｃ軸に非常に良い配向性を示す
超伝導薄膜となっており、第３図に示すように各々のド
ーピング量と臨界電流密度の関係は、前記の各々の範囲
において７８にで１０’Ａ／ｃｍ”程度の臨界電流密度
を有する超伝導薄膜が得られていることが分かる。
酸素２０％）圧力０．０２Ｔｏｒｒ、スパッタ電圧２５
０Ｖ、スパッタ電流約３５０ｍＡを設定し、ターゲット
としてＥｒｘＢａｚＣｕｓＦｘＯｒ−１ｅＥｒｌＢａ２
ＣｕａＳｔ０７ｊ （ｘ ＝ Ｏ〜２ ）を用い、基板
として５ｒＴｉＯａ基板を用い、基板温度を６５０℃一
定して、スパッタ時間を６０分間、成膜し、次いで５０
０℃、１０時間 酸化性雰囲気中でアニール熱処理を実
施した８Ｍ場合の膜形成速度と膜中にドーピングされた
ふっ素あるいは硫黄の量の関係を示す。ターゲット組成
中のふっ素あるいは硫黄の量を変化させることにより、
膜中のこれらの元素のドーピング量は決まる。薄膜中に
ふっ素がドーピングされた場合、ドーピング量Ｘが０．
２〜０．８ の範囲で膜形成速度はＸ＝０の場合に比べ
、約２倍に増大する６硫黄の場合にも、Ｘ＝０．２〜１
．２の範囲で、ドーピングしない場合に比べ約２倍に、
膜形成速度は増大している。こうして作製された薄膜は
、良い結晶性を示し、特にふっ素及び硫黄のドーピング
嫌がそれぞれＸ＝０．１〜０．７及びＸ＝０．２〜１．
０（７）範囲ノ薄膜は、Ｃ軸に非常に良い配向性を示す
超伝導薄膜となっており、第３図に示すように各々のド
ーピング量と臨界電流密度の関係は、前記の各々の範囲
において７８にで１０’Ａ／ｃｍ”程度の臨界電流密度
を有する超伝導薄膜が得られていることが分かる。
また、ターゲットにＹＢａｚＣｕａＦｘＳｙＯｚなる組
成の焼結体を用いてもよい、ここで、ｘ＝０．３〜０．
７．ｙ＝０．１〜１である。
成の焼結体を用いてもよい、ここで、ｘ＝０．３〜０．
７．ｙ＝０．１〜１である。
以上の実施例においては、ふっ素あるいは硫黄元素はス
パッタ用ターゲット中に微量含有させることによって実
行した。ここでは、他の実施例を説明する。ターゲット
としてはふっ素あるいは硫黄元素を含まない公称組成Ｒ
ｚｌ’３ａ２ＣｕｓＯ７ｊ焼結体を用い、スパッタ中の
雰囲気として、アルゴン酸素混合ガスにふっ素糸あるい
は硫化系ガスを微量混合したガスを使用することによっ
て、成膜中にふっ素あるいは硫黄を薄膜中にドーピング
することが可能である。この場合、ふっ素あるいは硫化
系ガスの混合比率によって、ドーピング基を制御するこ
とができる。しかしながら、この場合成膜中の基板温度
や雰囲気ガス中の酸素量により、薄膜中のドーピング量
が大きく変化するが、薄膜中のドーピング量が前記と同
程度となるようにスパッタすると、結晶性の良い膜が得
られる。
パッタ用ターゲット中に微量含有させることによって実
行した。ここでは、他の実施例を説明する。ターゲット
としてはふっ素あるいは硫黄元素を含まない公称組成Ｒ
ｚｌ’３ａ２ＣｕｓＯ７ｊ焼結体を用い、スパッタ中の
雰囲気として、アルゴン酸素混合ガスにふっ素糸あるい
は硫化系ガスを微量混合したガスを使用することによっ
て、成膜中にふっ素あるいは硫黄を薄膜中にドーピング
することが可能である。この場合、ふっ素あるいは硫化
系ガスの混合比率によって、ドーピング基を制御するこ
とができる。しかしながら、この場合成膜中の基板温度
や雰囲気ガス中の酸素量により、薄膜中のドーピング量
が大きく変化するが、薄膜中のドーピング量が前記と同
程度となるようにスパッタすると、結晶性の良い膜が得
られる。
スパッタ中の雰囲気として、水素とアルゴンの混合ガス
雰囲気とすれば、生成された薄膜の超伝導臨界温度を上
げることができる。
雰囲気とすれば、生成された薄膜の超伝導臨界温度を上
げることができる。
本発明によれば、配向性が良く、単結晶あるいは単結晶
に近い良質の酸化物超伝導薄膜を、７００℃以下の低温
プロセスのみで作製することが可能となり、さらにこう
して作製した薄膜は均一で。
に近い良質の酸化物超伝導薄膜を、７００℃以下の低温
プロセスのみで作製することが可能となり、さらにこう
して作製した薄膜は均一で。
かつ平坦な酸化物超伝導薄膜を得ることができる効果が
ある。
ある。
第１図、第２図は夫々本発明の一実施例により作製した
酸化物超伝導薄膜のＣｕ Ｋαを用いたＸ線回折パター
ン図、第３図は本発明の一実施例により作製した酸化物
薄膜の膜形成速度のふっ素あるいは硫黄の膜中へのドー
ピング量による変化を示す特性図、第４図は本発明の一
実施例により作製した酸化物薄膜の臨界電流密度のふっ
素あるいは硫黄の膜中へのドーピング量による依存性を
示す特性図である。 弔 １ 国 ２θ （αｋｋン 第 ２ 国
酸化物超伝導薄膜のＣｕ Ｋαを用いたＸ線回折パター
ン図、第３図は本発明の一実施例により作製した酸化物
薄膜の膜形成速度のふっ素あるいは硫黄の膜中へのドー
ピング量による変化を示す特性図、第４図は本発明の一
実施例により作製した酸化物薄膜の臨界電流密度のふっ
素あるいは硫黄の膜中へのドーピング量による依存性を
示す特性図である。 弔 １ 国 ２θ （αｋｋン 第 ２ 国
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｒ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系（式中、Ｒはイットリウム及
びランタノイド系元素から選ばれる）焼結体を主ターゲ
ットとし、アルゴンガスと酸素の混合ガスを主雰囲気と
してスパッタリングすることにより基板上に酸化物超伝
導薄膜を形成する方法において、前記酸化物超伝導薄膜
にふつ素及び／または硫黄をドーピングして、５００〜
７００℃にて結晶化せしめることを特徴とする酸化物超
伝導薄膜の製法。 ２、Ｒ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系（式中、Ｒはイットリウム及
びランタノイド系元素から選ばれる）焼結体を主ターゲ
ットとし、水素ガスを含む雰囲気にてスパッタリングす
ることにより基板上に酸化物超伝導薄膜を形成する方法
において、前記酸化物超伝導薄膜にふつ素及び／または
硫黄をドーピングして、５００〜７００℃にて結晶化せ
しめることを特徴とする酸化物超伝導薄膜の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63010708A JPH01188420A (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | 酸化物超伝導薄膜の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63010708A JPH01188420A (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | 酸化物超伝導薄膜の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01188420A true JPH01188420A (ja) | 1989-07-27 |
Family
ID=11757803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63010708A Pending JPH01188420A (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | 酸化物超伝導薄膜の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01188420A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01239004A (ja) * | 1988-03-17 | 1989-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 酸化物高温超電導体及び薄膜超電導体及びスパッタリング用ターゲット |
| JP2013095648A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 酸化物超伝導薄膜 |
-
1988
- 1988-01-22 JP JP63010708A patent/JPH01188420A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01239004A (ja) * | 1988-03-17 | 1989-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 酸化物高温超電導体及び薄膜超電導体及びスパッタリング用ターゲット |
| JP2013095648A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 酸化物超伝導薄膜 |
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