JPH01212215A - 高温酸化物超電導体薄膜の製造方法 - Google Patents
高温酸化物超電導体薄膜の製造方法Info
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- JPH01212215A JPH01212215A JP63035032A JP3503288A JPH01212215A JP H01212215 A JPH01212215 A JP H01212215A JP 63035032 A JP63035032 A JP 63035032A JP 3503288 A JP3503288 A JP 3503288A JP H01212215 A JPH01212215 A JP H01212215A
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Classifications
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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］
この発明は、高温酸化物超電導体薄膜の製造方法に関す
るものである。
るものである。
［従来の技術］
近年、高温酸化物であるＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系のセラミ
ックが、液体窒素以上の温度で超電導特性を示し注目さ
れている。
ックが、液体窒素以上の温度で超電導特性を示し注目さ
れている。
これら高温酸化物超電導体を電子デバイスや導体に応用
する場合、膜状（厚膜、薄膜）にして用いられる。
する場合、膜状（厚膜、薄膜）にして用いられる。
一般に薄膜の場合の製造方法は、第４８回応用物理学会
学術講演会予稿集、ｐ、７２ （１９８７）の１９ｐ−
Ｅ−３の１マグネトロンスパツタによるＹ−Ｂａ−Ｃｕ
−０系薄膜の熱処理効果°に開示されている如く、Ｙ−
Ｂａ−Ｃｕ−０粉末ターゲツトを用いＡ「ガス雰囲気中
でマグネトロンスパッタリング法により、サファイア基
板等の上に厚み２ＩＪＩ１１の薄膜を形成し、熱処理を
行い超電導特性を与える。
学術講演会予稿集、ｐ、７２ （１９８７）の１９ｐ−
Ｅ−３の１マグネトロンスパツタによるＹ−Ｂａ−Ｃｕ
−０系薄膜の熱処理効果°に開示されている如く、Ｙ−
Ｂａ−Ｃｕ−０粉末ターゲツトを用いＡ「ガス雰囲気中
でマグネトロンスパッタリング法により、サファイア基
板等の上に厚み２ＩＪＩ１１の薄膜を形成し、熱処理を
行い超電導特性を与える。
この場合の成膜条件は、５ Ｘ １．０−３Ｔｏｒｒの
アルゴン中、基板加熱なしで成膜速度４ｎ■／ｓｉｎで
あり、基板にはＭｇＯ，５ｒＴｉＯ、ＹＳＺ （Ｙｔｔ
ｒ１ｕｍ ５ｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｚｌｒｃｏｎｌａ）
、サファイア、石英等を用いる。
アルゴン中、基板加熱なしで成膜速度４ｎ■／ｓｉｎで
あり、基板にはＭｇＯ，５ｒＴｉＯ、ＹＳＺ （Ｙｔｔ
ｒ１ｕｍ ５ｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｚｌｒｃｏｎｌａ）
、サファイア、石英等を用いる。
スパッタリング直後のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−ＯＪ！ｉは、抵
抗率０．１〜１Ω国の半導体であり、熱処理後１０−３
Ω備程度に変化した薄膜は、ＭｇＯ及びＳｒＴｉＯ３上
であり、さらに超電導を示したのは、ＭｇＯ上のみであ
った。
抗率０．１〜１Ω国の半導体であり、熱処理後１０−３
Ω備程度に変化した薄膜は、ＭｇＯ及びＳｒＴｉＯ３上
であり、さらに超電導を示したのは、ＭｇＯ上のみであ
った。
熱処理は、温度９００℃〜９５０℃、ホールド時間１６
時間、酸素分圧０．２ａｔｍとし、それぞれ６００℃ま
では徐冷をおこなう。
時間、酸素分圧０．２ａｔｍとし、それぞれ６００℃ま
では徐冷をおこなう。
しかしながら、この従来法の薄膜は、上記文献記載の写
真によると、超電導体薄膜は熱処理により表面がポーラ
スな膜が形成されていることが示されている。
真によると、超電導体薄膜は熱処理により表面がポーラ
スな膜が形成されていることが示されている。
［発明が解決しようとする課題］
上記の如く、従来の超電導体薄膜の製造方法により得ら
れる膜は、膜表面がポーラスなので、この薄膜では素子
を作製する際、実用に供し得ないという問題点があった
。
れる膜は、膜表面がポーラスなので、この薄膜では素子
を作製する際、実用に供し得ないという問題点があった
。
この発明は、以上述べた高温酸化物超電導体薄膜の製造
方法によって得られる薄膜表面が、ポーラスに粗れると
いう問題点を解決するためになされたものである。
方法によって得られる薄膜表面が、ポーラスに粗れると
いう問題点を解決するためになされたものである。
即ちこの発明は、超電導薄膜の表面を平坦化する高温酸
化物超電導体薄膜の製造方法を提供することを目的とす
るものである。
化物超電導体薄膜の製造方法を提供することを目的とす
るものである。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る超電導体薄膜の製造方法は、希土類元素
（Ｒｅ）の内から選ばれた一種以上の希土類元素Ｒｅ、
Ｂａ、Ｃｕ及び０から成る高温酸化物超電導体の薄膜作
製法において、Ｒｅ Ｂａ２Ｃｕ３ｏｘ組成の膜を形成
し、次いで前記膜表面にＺｒＯ又はＴａ２Ｏ５を形成し
熱処理することを特徴とする高温酸化物超電導体薄膜の
製造方法である。
（Ｒｅ）の内から選ばれた一種以上の希土類元素Ｒｅ、
Ｂａ、Ｃｕ及び０から成る高温酸化物超電導体の薄膜作
製法において、Ｒｅ Ｂａ２Ｃｕ３ｏｘ組成の膜を形成
し、次いで前記膜表面にＺｒＯ又はＴａ２Ｏ５を形成し
熱処理することを特徴とする高温酸化物超電導体薄膜の
製造方法である。
［作用］
この発明では、Ｒｅ Ｂａ２Ｃｕ３Ｏｘ組成の高温酸化
物超電導体の薄膜表面に、反応性の少ないＺｒＯ又はＴ
ａ２Ｏ５等の絶縁物を形成し、熱処理したので、高温超
電導性の薄膜とその膜表面の平坦化が達成され、素子作
製上の問題点が解決されるものであ−る。
物超電導体の薄膜表面に、反応性の少ないＺｒＯ又はＴ
ａ２Ｏ５等の絶縁物を形成し、熱処理したので、高温超
電導性の薄膜とその膜表面の平坦化が達成され、素子作
製上の問題点が解決されるものであ−る。
次にこの発明の実施例について述べる。
［実施例コ
（実施例１）
先ず、Ｒｅ Ｂａ２Ｃｕ３Ｏｘ組成の高温酸化物超電導
体の代表例として、ＲｅにイツトリウムＹを用いた超電
導体Ｙ Ｂａ Ｃｕ Ｏをり１ ２ ３ ７
−ｘ −ゲットとして、ＭｇＯ単結晶基板上に高周波マグネト
ロンスパッタリング法により形成する。
体の代表例として、ＲｅにイツトリウムＹを用いた超電
導体Ｙ Ｂａ Ｃｕ Ｏをり１ ２ ３ ７
−ｘ −ゲットとして、ＭｇＯ単結晶基板上に高周波マグネト
ロンスパッタリング法により形成する。
その場合の形成条件は、基板温度は室温で、アルゴンガ
ス雰囲気でガス圧２ Ｘ １０−２Ｔｏｒｒで膜厚は２
−とした。
ス雰囲気でガス圧２ Ｘ １０−２Ｔｏｒｒで膜厚は２
−とした。
次いで、このＹ Ｂａ Ｃｕ Ｏの薄膜上１
２ ３ ７−ｘ に、ＺｒＯ３を電子ビーム蒸着により５００人形成した
。これを、温度９３０℃１時間３０分、酸素雰囲気中で
熱処理を行った。
２ ３ ７−ｘ に、ＺｒＯ３を電子ビーム蒸着により５００人形成した
。これを、温度９３０℃１時間３０分、酸素雰囲気中で
熱処理を行った。
以上の如＜ Ｚ ｒ Ｏ２をＹＩＢａ２Ｃｕ３０７□の
薄膜上に形成した本発明の臨界温度Ｔｃ−３０にであり
、その膜の表面状態は、殆ど平坦であった。
薄膜上に形成した本発明の臨界温度Ｔｃ−３０にであり
、その膜の表面状態は、殆ど平坦であった。
（実施例２）
又別に、Ｙ Ｂａ Ｃｕ Ｏの超電導体薄１
２ ３ ７−ｘ 膜上に、Ｔａ２Ｏ５を１０００人高周波マグネトロンス
パッタリング法により形成し、上記（実施例１）のＺ「
０２の場合と同様に温度９３０℃。
２ ３ ７−ｘ 膜上に、Ｔａ２Ｏ５を１０００人高周波マグネトロンス
パッタリング法により形成し、上記（実施例１）のＺ「
０２の場合と同様に温度９３０℃。
時間３０分、酸素雰囲気中で熱処理を行った。
Ｔａ ＯをＹ Ｂａ Ｃｕ Ｏの薄膜上２５１
２８７−ｘ に形成した本発明の臨界温度ＴＣ−８０にでその膜の表
面状態は、波状ではあるがポーラスなところはなかった
。
２８７−ｘ に形成した本発明の臨界温度ＴＣ−８０にでその膜の表
面状態は、波状ではあるがポーラスなところはなかった
。
（実施例３）
次に、比較例として、何も表面を処理しない超電導体の
みに熱処理したものについては、膜表面には斜方晶形状
のペロブスカイト型結晶が形成され、その臨界温度はＴ
ｃ−８０にであった。
みに熱処理したものについては、膜表面には斜方晶形状
のペロブスカイト型結晶が形成され、その臨界温度はＴ
ｃ−８０にであった。
なお（実施例１）のＺ ｒ Ｏ２を形成したものについ
て、逆スパツタリング法によりＺ ｒ Ｏ２をエツチン
グし、次いで、０２プラズマ中で４００ｗ。
て、逆スパツタリング法によりＺ ｒ Ｏ２をエツチン
グし、次いで、０２プラズマ中で４００ｗ。
酸素分圧０．１Ｐａ圧中で３０分間放置した結果、その
臨界温度はＴＣ−８０Ｋまで上昇した。
臨界温度はＴＣ−８０Ｋまで上昇した。
この実施例では、Ｒｅ Ｂ ａ ２ Ｃｕ ３０ ｘ
組成の高温酸化物超電導体の代表例として、Ｒｅにイツ
トリウム７番用いた超電導体Ｙ Ｂａ Ｃｕ０７□
をターゲットとしたが、Ｙ以外の希土類元素（Ｒｅ）の
内から選ばれた一種以上の希土類元素であっても同様な
特性を発揮するものである。
組成の高温酸化物超電導体の代表例として、Ｒｅにイツ
トリウム７番用いた超電導体Ｙ Ｂａ Ｃｕ０７□
をターゲットとしたが、Ｙ以外の希土類元素（Ｒｅ）の
内から選ばれた一種以上の希土類元素であっても同様な
特性を発揮するものである。
［発明の効果コ
以上のように、この発明の高温酸化物超電導体薄膜の製
造方法によれば、Ｒｅ Ｂ ａ ２ Ｃｕ ａ Ｏ８
の薄膜上に、ＺｒＯ又はＴ ａ ２Ｏ ｓを形成してか
ら酸素中で熱処理することにより、従来の方法に於ける
ポーラスな膜では無く、緻密な平坦性のよいＹ−Ｂａ−
Ｃｕ−０系の高温酸化物超電導体薄膜を形成出来、この
薄膜は電子デバイスなどに用いられる素子作製に十分適
用しうるちのである。
造方法によれば、Ｒｅ Ｂ ａ ２ Ｃｕ ａ Ｏ８
の薄膜上に、ＺｒＯ又はＴ ａ ２Ｏ ｓを形成してか
ら酸素中で熱処理することにより、従来の方法に於ける
ポーラスな膜では無く、緻密な平坦性のよいＹ−Ｂａ−
Ｃｕ−０系の高温酸化物超電導体薄膜を形成出来、この
薄膜は電子デバイスなどに用いられる素子作製に十分適
用しうるちのである。
手続補正書（自発）６３．１１．２１
昭和 年 月 日
Claims (1)
- 希土類元素（Ｒｅ）の内から選ばれた一種以上の希土
類元素Ｒｅ、Ｂａ、Ｃｕ及びＯから成る高温酸化物超電
導体の薄膜作製法において、Ｒｅ＿１Ｂａ＿２Ｃｕ＿３
Ｏ＿ｘ組成の膜を形成し、次いで前記膜表面にＺｒＯ＿
２又はＴａ＿２Ｏ＿５を形成し熱処理することを特徴と
する高温酸化物超電導体薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035032A JPH01212215A (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 高温酸化物超電導体薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035032A JPH01212215A (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 高温酸化物超電導体薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01212215A true JPH01212215A (ja) | 1989-08-25 |
Family
ID=12430720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63035032A Pending JPH01212215A (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 高温酸化物超電導体薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01212215A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0375206A (ja) * | 1989-08-11 | 1991-03-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 酸化物超伝導体の製造方法 |
-
1988
- 1988-02-19 JP JP63035032A patent/JPH01212215A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0375206A (ja) * | 1989-08-11 | 1991-03-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 酸化物超伝導体の製造方法 |
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