JPH04202661A - 超伝導体薄膜形成装置 - Google Patents
超伝導体薄膜形成装置Info
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- JPH04202661A JPH04202661A JP33018990A JP33018990A JPH04202661A JP H04202661 A JPH04202661 A JP H04202661A JP 33018990 A JP33018990 A JP 33018990A JP 33018990 A JP33018990 A JP 33018990A JP H04202661 A JPH04202661 A JP H04202661A
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Landscapes
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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］
この発明は超伝導体薄膜を形成する装置に関するもので
ある。
ある。
［従来の技術］
従来、超伝導体を得るには、材料を焼結している。
ε発明か解決しようとする課題〕
しかし、材料を焼結して超伝導体としたときには、超伝
導体薄膜を形成することかできない。
導体薄膜を形成することかできない。
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので
、超伝導体薄膜を形成することを目的とする。
、超伝導体薄膜を形成することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するため、この発明においては、真空容
器と、上記真空容器に接続されかつ不活性ガス、酸素ガ
スを導入するガス導入管と、上記真空容器内に設けられ
た中空状の陽極と、上記陽極の両側にかつ上記陽極の中
心線とはぼ直角に設けられた酸化物系超伝導体の構成物
質からなる一対の対向陰極と、磁力線が上記陽極の中心
線とほぼ平行な磁場を形成する磁石と、上記対向陰極の
一方に設けられかつ中心線か上記陽極の中心線から偏心
した透過孔とを設ける。
器と、上記真空容器に接続されかつ不活性ガス、酸素ガ
スを導入するガス導入管と、上記真空容器内に設けられ
た中空状の陽極と、上記陽極の両側にかつ上記陽極の中
心線とはぼ直角に設けられた酸化物系超伝導体の構成物
質からなる一対の対向陰極と、磁力線が上記陽極の中心
線とほぼ平行な磁場を形成する磁石と、上記対向陰極の
一方に設けられかつ中心線か上記陽極の中心線から偏心
した透過孔とを設ける。
［作用］
この超伝導体薄膜形成装置においては、真空容器内を不
活性ガスと酸素ガスとからなる低圧の混合ガス雰囲気と
し、陽極と対向陰槙との間に冷陰極放電を生じさせると
、冷陰極放電によって生成されたガスの正イオンが対向
陰極の表面を衝撃し、対向陰極から構成物質がスパッタ
リングされ、スパッタリングされた構成物質が酸素ガス
と反応し、その反応物質の一部が試料の表面に付着して
、超伝導体薄膜が形成される。
活性ガスと酸素ガスとからなる低圧の混合ガス雰囲気と
し、陽極と対向陰槙との間に冷陰極放電を生じさせると
、冷陰極放電によって生成されたガスの正イオンが対向
陰極の表面を衝撃し、対向陰極から構成物質がスパッタ
リングされ、スパッタリングされた構成物質が酸素ガス
と反応し、その反応物質の一部が試料の表面に付着して
、超伝導体薄膜が形成される。
［実施例］
第】図はこの発明に係る超伝導体薄膜形成装置を示す概
略正断面図である。図において、１は放電容器で、放電
容器１はＳＵＳからなる。２０は放電容器ｌに接続され
た真空排気管で、真空排気管２０の内径は６Ｍであり、
真空排気管２０は油回転ポンプ、油拡散ポンプからなる
真空排気系（図示せず）に接続されている。２１は放電
容器ｌに接続された不活性ガス、酸素ガスを導入するガ
ス導入管で、ガス導入管２１の内径は６ｍｍであり、ガ
ス導入管２１はアルコンガス供給装置（図示せず）、酸
素ガス導入装置（図示せず）に接続されている。２は放
電容器ｌによって形成された放電室で、放電室２の内径
は４２胚、高さは２３岨である。１ａは放電容器１の仕
切り板、４は仕切り板１ａに設けられた透過孔で、透過
孔４の直径７鵬である。５は仕切り板１ａに設けられた
排気用小孔で、排気用小孔５の直径は２胴であり、排気
用小孔５は４個設けられている。１２は一端が放電容器
１に取り付けられたベローズ、３はベローズ１２の他端
に取り付けられたフランジ、７は絶縁体８によりフラン
ジ３に取り付けられた陽極リードで、陽極リード７は直
流高電圧電源に接続されている。６は陽極リード７に取
り付けられた円筒状の陽極で、陽極６は放電室２内に位
置しており、陽極６はＳＵＳからなり、内径が９１ＴＩ
ＩＴｌ、外径が１１皿、長さが９ｍｍで、図示の状態で
は透過孔４の中心線は陽極６の中心線から偏心している
。９．１０は放電容器］に取り付けられた一対の円形対
向陰極で、陰極９．１０は陽極６の両側に位置しており
、陰極９．１０は陽極６の中心線と直角であり、また陰
極９、】Ｏはアース電位であり、さらに陰極９．１０は
Ｙ Ｂａｔ２ｃｕｚ６０７の組成を有する焼結体からな
り、陰極９．１０の直径は２５ｍｍ、厚さは２Ｍである
。１１は陰極９に設けられた透過孔で、透過孔］１の直
径は７Ｍで、透過孔１１の中心線は透過孔４の中心線と
一致している。］３は放電容器１にＯリングシール（図
示せず）を介してボルト（図示せず）で取り付けられた
試料容器で、試料容器１３はＳＵＳからなる。
略正断面図である。図において、１は放電容器で、放電
容器１はＳＵＳからなる。２０は放電容器ｌに接続され
た真空排気管で、真空排気管２０の内径は６Ｍであり、
真空排気管２０は油回転ポンプ、油拡散ポンプからなる
真空排気系（図示せず）に接続されている。２１は放電
容器ｌに接続された不活性ガス、酸素ガスを導入するガ
ス導入管で、ガス導入管２１の内径は６ｍｍであり、ガ
ス導入管２１はアルコンガス供給装置（図示せず）、酸
素ガス導入装置（図示せず）に接続されている。２は放
電容器ｌによって形成された放電室で、放電室２の内径
は４２胚、高さは２３岨である。１ａは放電容器１の仕
切り板、４は仕切り板１ａに設けられた透過孔で、透過
孔４の直径７鵬である。５は仕切り板１ａに設けられた
排気用小孔で、排気用小孔５の直径は２胴であり、排気
用小孔５は４個設けられている。１２は一端が放電容器
１に取り付けられたベローズ、３はベローズ１２の他端
に取り付けられたフランジ、７は絶縁体８によりフラン
ジ３に取り付けられた陽極リードで、陽極リード７は直
流高電圧電源に接続されている。６は陽極リード７に取
り付けられた円筒状の陽極で、陽極６は放電室２内に位
置しており、陽極６はＳＵＳからなり、内径が９１ＴＩ
ＩＴｌ、外径が１１皿、長さが９ｍｍで、図示の状態で
は透過孔４の中心線は陽極６の中心線から偏心している
。９．１０は放電容器］に取り付けられた一対の円形対
向陰極で、陰極９．１０は陽極６の両側に位置しており
、陰極９．１０は陽極６の中心線と直角であり、また陰
極９、】Ｏはアース電位であり、さらに陰極９．１０は
Ｙ Ｂａｔ２ｃｕｚ６０７の組成を有する焼結体からな
り、陰極９．１０の直径は２５ｍｍ、厚さは２Ｍである
。１１は陰極９に設けられた透過孔で、透過孔］１の直
径は７Ｍで、透過孔１１の中心線は透過孔４の中心線と
一致している。］３は放電容器１にＯリングシール（図
示せず）を介してボルト（図示せず）で取り付けられた
試料容器で、試料容器１３はＳＵＳからなる。
１４は試料容器１３によって形成された試料室で、試料
室１４の内径は３７ｍｍ、高さは２０ｍｍである。
室１４の内径は３７ｍｍ、高さは２０ｍｍである。
１５は放電容器１と試料容器１３とで構成された真空容
器、１６は真空容器１５の外側に設けられた磁石で、磁
石１６の磁力線の方向は陽極６の中心線と平行であり、
磁石１６の磁束密度はＯ，ＩＴである。１７は仕切り板
１ａに取り付けられた基板で、基板１７はＭｇＯのへき
開平板からなる。
器、１６は真空容器１５の外側に設けられた磁石で、磁
石１６の磁力線の方向は陽極６の中心線と平行であり、
磁石１６の磁束密度はＯ，ＩＴである。１７は仕切り板
１ａに取り付けられた基板で、基板１７はＭｇＯのへき
開平板からなる。
１８は基板１７に取り付けられた石英板的封入ヒータ、
】９は試料容器１３に取り付けられたヒータ電流端子、
２２は透過孔４内に設けられたバタンマスクで、バタン
マスク２２はＳＵＳ板からなり、バタンマスク２２には
幅５０ＩＭｌ、長さ１１０００ｔのパタンが設けられて
いる。
】９は試料容器１３に取り付けられたヒータ電流端子、
２２は透過孔４内に設けられたバタンマスクで、バタン
マスク２２はＳＵＳ板からなり、バタンマスク２２には
幅５０ＩＭｌ、長さ１１０００ｔのパタンが設けられて
いる。
この超伝導体薄膜形成装置においては、石英板的封入ヒ
ータ１８により基板１７を６００〜８００℃に加熱し、
真空排気系により真空容器１５内を約ｌＸｌ０−“Ｔｏ
ｒｒに排気し、真空容器１５内にアルゴン供給製置、酸
素ガス供給装置からガス導入管２１を介してアルゴンガ
ス、酸素ガスを導入することにより、アルゴンガス分圧
を２ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒとし、酸素ガス分圧を１×
１０−“Ｔｏｒｒとしたのち、直流高電圧電源により陽
極６に１．５ｋＶの正電位を与えると、陽極６と陰極９
．１０との間に冷陰極放電が生じ、冷陰極放電によって
生成された正イオンが陰極９．１０の表面を衝撃し、陰
極９．１０から構成物質がスパッタリングされ、スパッ
タリングされた構成物質が酸素ガスと反応し、その反応
物質の一部が透過孔１ ］、４を透過して、基板１７の
表面に付着し、ガラス基板１７の表面に幅が約５０虜、
長さが約１１０００Ｉ１のＹＢａＣｕＯ系の薄膜がその
場にて（ｉｎ ５ｉｔｕにて）形成される。この場合、
形成薄膜の膜厚をダイヤモンド接触子式膜厚計で測定す
ることにより薄膜形成速度を測定したところ、薄膜形成
速度は約３００人／分であった。
ータ１８により基板１７を６００〜８００℃に加熱し、
真空排気系により真空容器１５内を約ｌＸｌ０−“Ｔｏ
ｒｒに排気し、真空容器１５内にアルゴン供給製置、酸
素ガス供給装置からガス導入管２１を介してアルゴンガ
ス、酸素ガスを導入することにより、アルゴンガス分圧
を２ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒとし、酸素ガス分圧を１×
１０−“Ｔｏｒｒとしたのち、直流高電圧電源により陽
極６に１．５ｋＶの正電位を与えると、陽極６と陰極９
．１０との間に冷陰極放電が生じ、冷陰極放電によって
生成された正イオンが陰極９．１０の表面を衝撃し、陰
極９．１０から構成物質がスパッタリングされ、スパッ
タリングされた構成物質が酸素ガスと反応し、その反応
物質の一部が透過孔１ ］、４を透過して、基板１７の
表面に付着し、ガラス基板１７の表面に幅が約５０虜、
長さが約１１０００Ｉ１のＹＢａＣｕＯ系の薄膜がその
場にて（ｉｎ ５ｉｔｕにて）形成される。この場合、
形成薄膜の膜厚をダイヤモンド接触子式膜厚計で測定す
ることにより薄膜形成速度を測定したところ、薄膜形成
速度は約３００人／分であった。
このようにして、基板］７上に薄膜を形成したのち、第
２図、第３図に示すように、薄膜３１の両端に接続され
た金電極薄膜３２を形成し、四端子法にて薄膜３１の電
気抵抗−温度特性を測定したところ、第４図に示す結果
が得られた。この第４図のグラフから明らかなように、
約７５°にで抵抗が零になっている。この結果から、薄
膜３１は臨界温度が７５°にの超伝導体薄膜であること
が確かめられた。したがって、この超伝導体薄膜形成装
置を使用すれば、ジョセフソン素子等を容易に作成する
ことができる。
２図、第３図に示すように、薄膜３１の両端に接続され
た金電極薄膜３２を形成し、四端子法にて薄膜３１の電
気抵抗−温度特性を測定したところ、第４図に示す結果
が得られた。この第４図のグラフから明らかなように、
約７５°にで抵抗が零になっている。この結果から、薄
膜３１は臨界温度が７５°にの超伝導体薄膜であること
が確かめられた。したがって、この超伝導体薄膜形成装
置を使用すれば、ジョセフソン素子等を容易に作成する
ことができる。
また、第１図に示した超伝導体薄膜形成装置に直径５ｍ
ｍの円形パタンを有するバタンマスクを取り付け、Ｍｇ
Ｏからなる基板上にＹＢａＣｕＯ系の薄膜を形成し、プ
ラズマ発光分析法にて薄膜の組成分析を行なった結果、
Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ・○＝１：２：３ニアであることが明ら
かになった。
ｍの円形パタンを有するバタンマスクを取り付け、Ｍｇ
Ｏからなる基板上にＹＢａＣｕＯ系の薄膜を形成し、プ
ラズマ発光分析法にて薄膜の組成分析を行なった結果、
Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ・○＝１：２：３ニアであることが明ら
かになった。
なお、上述実施例においては、ＹＢａＣｕＯ系超伝導体
薄膜の形成について説明したが、この発明を他の酸化物
系超伝導体薄膜の形成に適用できることは明らかである
。また、上述実施例においては、対向陰極９、ｌＯを酸
化物系超伝導体の焼結体で構成したが、対向陰極を酸化
物系超伝導体の構成物質の一部または全部で構成しても
よい。
薄膜の形成について説明したが、この発明を他の酸化物
系超伝導体薄膜の形成に適用できることは明らかである
。また、上述実施例においては、対向陰極９、ｌＯを酸
化物系超伝導体の焼結体で構成したが、対向陰極を酸化
物系超伝導体の構成物質の一部または全部で構成しても
よい。
また、上述実施例においては、中空状の陽極として円筒
状の陽極６を用いたか、角筒状等の陽極、中心線と平行
な切欠きを有する筒状の陽極、２つのリングを数本の棒
体で連結した陽極等を用いてもよい。また、上述実施例
においては、不活性ガスとしてアルゴンガスを用いたが
、他の不活性ガスを用いてもよい。また、上述実施例に
おいては、ガス導入管２１によりアルゴンガスおよび酸
素ガスを導入したが、アルゴンガス、酸素ガスを別のガ
ス導入管により導入してもよい。また、上述実施例にお
いては、基板１７を仕切り板１ａに取り付けたか、基板
１７を移動可能としてもよい。また、上述実施例におい
ては、試料がＭｇＯからなる基板１７である場合につい
て説明したが、試料が他の物質からなる場合にもこの発
明を適用することかできる。
状の陽極６を用いたか、角筒状等の陽極、中心線と平行
な切欠きを有する筒状の陽極、２つのリングを数本の棒
体で連結した陽極等を用いてもよい。また、上述実施例
においては、不活性ガスとしてアルゴンガスを用いたが
、他の不活性ガスを用いてもよい。また、上述実施例に
おいては、ガス導入管２１によりアルゴンガスおよび酸
素ガスを導入したが、アルゴンガス、酸素ガスを別のガ
ス導入管により導入してもよい。また、上述実施例にお
いては、基板１７を仕切り板１ａに取り付けたか、基板
１７を移動可能としてもよい。また、上述実施例におい
ては、試料がＭｇＯからなる基板１７である場合につい
て説明したが、試料が他の物質からなる場合にもこの発
明を適用することかできる。
［発明の効果１
以上説明したように、この発明に係る超伝導体薄膜形成
装置においては、超伝導体薄膜を形成することができる
。このように、この発明の効果は顕著である。
装置においては、超伝導体薄膜を形成することができる
。このように、この発明の効果は顕著である。
第１図はこの発明に係る超伝導体薄膜形成装置を示す概
略正断面図、第２図は第１図に示した超伝導体薄膜形成
装置により形成した薄膜の電気抵抗−温度特性を測定す
るための基板を示す平面図、第３図は同じく正断面図、
第４図は第２図、第３図に示した基板により第１図に示
した超伝導体薄膜形成装置により形成した薄膜の電気抵
抗−温度特性を測定した結果を示すグラフである。 ６・・・陽極 ９．１０・・・対向陰極 １１・・・透過孔 １５・・・真空容器 １６・・・磁石 ２１ ガス導入管 代理人 弁理士 中 村 純之助
略正断面図、第２図は第１図に示した超伝導体薄膜形成
装置により形成した薄膜の電気抵抗−温度特性を測定す
るための基板を示す平面図、第３図は同じく正断面図、
第４図は第２図、第３図に示した基板により第１図に示
した超伝導体薄膜形成装置により形成した薄膜の電気抵
抗−温度特性を測定した結果を示すグラフである。 ６・・・陽極 ９．１０・・・対向陰極 １１・・・透過孔 １５・・・真空容器 １６・・・磁石 ２１ ガス導入管 代理人 弁理士 中 村 純之助
Claims (1)
- １．真空容器と、上記真空容器に接続されかつ不活性ガ
ス、酸素ガスを導入するガス導入管と、上記真空容器内
に設けられた中空状の陽極と、上記陽極の両側にかつ上
記陽極の中心線とほぼ直角に設けられた酸化物系超伝導
体の構成物質からなる一対の対向陰極と、磁力線が上記
陽極の中心線とほぼ平行な磁場を形成する磁石と、上記
対向陰極の一方に設けられかつ中心線が上記陽極の中心
線から偏心した透過孔とを具備することを特徴とする超
伝導体薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33018990A JPH04202661A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 超伝導体薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33018990A JPH04202661A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 超伝導体薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04202661A true JPH04202661A (ja) | 1992-07-23 |
Family
ID=18229833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33018990A Pending JPH04202661A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 超伝導体薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04202661A (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS639585A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-16 | 工藤 昭輝 | 全自動表紙貼付装置 |
| JPS6339665A (ja) * | 1986-08-01 | 1988-02-20 | Nissan Motor Co Ltd | 塗装の部分補修方法 |
| JPS63257130A (ja) * | 1987-04-14 | 1988-10-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導薄膜の製造方法 |
| JPH01246355A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-02 | Res Dev Corp Of Japan | 対向ターゲット式スパッタ法による複合酸化物超電導薄膜の形成方法及び装置 |
| JPH0297671A (ja) * | 1988-10-03 | 1990-04-10 | Toshio Sugita | 膜形成装置および侵食装置 |
| JPH02258970A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-19 | Toshio Sugita | 合金皮膜形成装置 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33018990A patent/JPH04202661A/ja active Pending
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