JPH04269838A - 電子デバイス用基板 - Google Patents
電子デバイス用基板Info
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- JPH04269838A JPH04269838A JP3053930A JP5393091A JPH04269838A JP H04269838 A JPH04269838 A JP H04269838A JP 3053930 A JP3053930 A JP 3053930A JP 5393091 A JP5393091 A JP 5393091A JP H04269838 A JPH04269838 A JP H04269838A
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Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体層,絶縁体層,誘
電体層とからなる電子デバイス用基板に関するものであ
る。
電体層とからなる電子デバイス用基板に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】Y1Ba2Cu3Ox,Bi2(Tl)
2Sr2Ca1Cu2Ox,Bi2(Tl)2Sr2C
a2Cu3Oxに代表される層状ペロブスカイト構造を
有する超伝導セラミックスは、超伝導状態となる臨界温
度Tcが液体窒素温度以上を示す高温超伝導材料で工業
的実用化材料として注目されている。
2Sr2Ca1Cu2Ox,Bi2(Tl)2Sr2C
a2Cu3Oxに代表される層状ペロブスカイト構造を
有する超伝導セラミックスは、超伝導状態となる臨界温
度Tcが液体窒素温度以上を示す高温超伝導材料で工業
的実用化材料として注目されている。
【0003】これら高温超伝導材料を電子デバイスへ応
用する場合には、バルク並みのTcを有し、かつ特性の
信頼性を高めるために欠陥の少ない膜が必要である。こ
れらの要求を満たすためには、単結晶膜を作製すること
が望ましい。単結晶膜を得る方法としては、適当な単結
晶基板上へエピタキシャル成長させる方法があり、従来
ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジ
ックス(Japanese・Journal・of・A
pplied・Physics)第27巻,1号L91
〜L93頁に約90Kのゼロ抵抗温度を有するY1Ba
2Cu3Ox単結晶膜を作製した報告がある。
用する場合には、バルク並みのTcを有し、かつ特性の
信頼性を高めるために欠陥の少ない膜が必要である。こ
れらの要求を満たすためには、単結晶膜を作製すること
が望ましい。単結晶膜を得る方法としては、適当な単結
晶基板上へエピタキシャル成長させる方法があり、従来
ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジ
ックス(Japanese・Journal・of・A
pplied・Physics)第27巻,1号L91
〜L93頁に約90Kのゼロ抵抗温度を有するY1Ba
2Cu3Ox単結晶膜を作製した報告がある。
【0004】さらにこれらの単結晶膜をSi基板上に作
製することにより、従来のSiデバイスと超伝導体との
融合が可能となり、配線等の応用面での用途が拡大され
る。
製することにより、従来のSiデバイスと超伝導体との
融合が可能となり、配線等の応用面での用途が拡大され
る。
【0005】この融合を可能とする技術としてシリコン
単結晶基板上にMgAl2O4絶縁体膜が形成され、そ
の絶縁体膜上にBaTiO3あるいはSrTiO3で示
されるペロブスカイト型結晶構造を有する誘電体膜が形
成され、その誘電体膜上に一般式がY1Ba2Cu3O
xで表わされる層状ペロブスカイト型結晶構造を有する
超伝導化合物層が形成されている構造が提案されている
(特願昭62−208708号)。またアプライド・フ
ィジックス・レターズ(Applied・Physic
s・Letters)第57巻,1161〜1163頁
にシリコン単結晶基板上にZrO2誘電体膜を形成し、
その誘電体膜上に、一般式がY1Ba2Cu3Oxで表
わされる層状ペロブスカイト型結晶構造を有する超伝導
薄膜を作製した報告がある。
単結晶基板上にMgAl2O4絶縁体膜が形成され、そ
の絶縁体膜上にBaTiO3あるいはSrTiO3で示
されるペロブスカイト型結晶構造を有する誘電体膜が形
成され、その誘電体膜上に一般式がY1Ba2Cu3O
xで表わされる層状ペロブスカイト型結晶構造を有する
超伝導化合物層が形成されている構造が提案されている
(特願昭62−208708号)。またアプライド・フ
ィジックス・レターズ(Applied・Physic
s・Letters)第57巻,1161〜1163頁
にシリコン単結晶基板上にZrO2誘電体膜を形成し、
その誘電体膜上に、一般式がY1Ba2Cu3Oxで表
わされる層状ペロブスカイト型結晶構造を有する超伝導
薄膜を作製した報告がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来シリコン単結晶基
板上にY1Ba2Cu3Ox超伝導薄膜をエピタキシャ
ル成長させる場合、中間層としてZrO2,MgAl2
O4/BaTiO3,MgAl2O4/SrTiO3が
検討されてきた。しかし、ZrO2,BaTiO3,S
rTiO3はGHz周波数での誘電損失が大きく、酸化
物超伝導体を配線等に応用しようとすると、信号の波形
ひずみに問題が生じる。
板上にY1Ba2Cu3Ox超伝導薄膜をエピタキシャ
ル成長させる場合、中間層としてZrO2,MgAl2
O4/BaTiO3,MgAl2O4/SrTiO3が
検討されてきた。しかし、ZrO2,BaTiO3,S
rTiO3はGHz周波数での誘電損失が大きく、酸化
物超伝導体を配線等に応用しようとすると、信号の波形
ひずみに問題が生じる。
【0007】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るもので、誘電損失の少ない中間層を用い、エピタキシ
ャル成長した層状ペロブスカイト型結晶構造の超伝導薄
膜を具備せる電子デバイス用基板を提供することを目的
とする。
るもので、誘電損失の少ない中間層を用い、エピタキシ
ャル成長した層状ペロブスカイト型結晶構造の超伝導薄
膜を具備せる電子デバイス用基板を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明に係る電子デバイス用基板においては、MgA
l2O4絶縁体膜と、誘電体膜と、超伝導化合物層とを
シリコン単結晶基板上に積層形成してなる電子デバイス
用基板であって、MgAl2O4絶縁体膜は、シリコン
単結晶基板上の最下層に形成されたものであり、誘電体
膜は、MgAl2O4絶縁体膜上に形成され、ペロブス
カイト型結晶構造を有するものであり、ペロブスカイト
型結晶構造は、一般式がABO3で表わされ、Aとして
La,Pr,Nd,Smから選定される一種の元素と、
BとしてAl及びGaから選定される一種の元素とを含
むものであり、超伝導化合物層は、誘電体膜上に形成さ
れ、層状ペロブスカイト型結晶構造を有するものである
。
、本発明に係る電子デバイス用基板においては、MgA
l2O4絶縁体膜と、誘電体膜と、超伝導化合物層とを
シリコン単結晶基板上に積層形成してなる電子デバイス
用基板であって、MgAl2O4絶縁体膜は、シリコン
単結晶基板上の最下層に形成されたものであり、誘電体
膜は、MgAl2O4絶縁体膜上に形成され、ペロブス
カイト型結晶構造を有するものであり、ペロブスカイト
型結晶構造は、一般式がABO3で表わされ、Aとして
La,Pr,Nd,Smから選定される一種の元素と、
BとしてAl及びGaから選定される一種の元素とを含
むものであり、超伝導化合物層は、誘電体膜上に形成さ
れ、層状ペロブスカイト型結晶構造を有するものである
。
【0009】また、本発明においては、下層ZrO2誘
電体膜と、上層誘電体膜と、超伝導化合物層とをシリコ
ン単結晶基板上に積層形成してなる電子デバイス用基板
であって、下層ZrO2誘電体膜は、シリコン単結晶基
板上の最下層に形成されたものであり、上層誘電体膜は
、下層ZrO2誘電体膜上に形成され、ペロブスカイト
型結晶構造を有するものであり、ペロブスカイト型結晶
構造は、一般式がABO3で表わされ、AとしてLa,
Pr,Nd,Smから選定される一種の元素と、Bとし
てAl及びGaから選定される一種の元素とを含むもの
であり、超伝導化合物層は、上層誘電体膜上に形成され
、層状ペロブスカイト型結晶構造を有するものである。
電体膜と、上層誘電体膜と、超伝導化合物層とをシリコ
ン単結晶基板上に積層形成してなる電子デバイス用基板
であって、下層ZrO2誘電体膜は、シリコン単結晶基
板上の最下層に形成されたものであり、上層誘電体膜は
、下層ZrO2誘電体膜上に形成され、ペロブスカイト
型結晶構造を有するものであり、ペロブスカイト型結晶
構造は、一般式がABO3で表わされ、AとしてLa,
Pr,Nd,Smから選定される一種の元素と、Bとし
てAl及びGaから選定される一種の元素とを含むもの
であり、超伝導化合物層は、上層誘電体膜上に形成され
、層状ペロブスカイト型結晶構造を有するものである。
【0010】また、前記層状ペロブスカイト型結晶構造
を有する超伝導化合物層は、一般式A1Ba2Cu3O
xで表わされ、AとしてY及び希土類元素の群から選ば
れる一種の元素を含む材料である。
を有する超伝導化合物層は、一般式A1Ba2Cu3O
xで表わされ、AとしてY及び希土類元素の群から選ば
れる一種の元素を含む材料である。
【0011】また、前記層状ペロブスカイト型結晶構造
を有する超伝導化合物層は、一般式A2B2Ca1Cu
2OxあるいはA2B2Ca2Cu3Oxで表わされ、
AとしてBi及びTlから選ばれる一種の元素、Bとし
てSr及びBaから選ばれる一種の元素を含む材料であ
る。
を有する超伝導化合物層は、一般式A2B2Ca1Cu
2OxあるいはA2B2Ca2Cu3Oxで表わされ、
AとしてBi及びTlから選ばれる一種の元素、Bとし
てSr及びBaから選ばれる一種の元素を含む材料であ
る。
【0012】
【作用】従来Si単結晶基板上にY1Ba2Cu3Ox
超伝導薄膜をエピタキシャル成長によって形成する場合
、中間層としてZrO2,MgAl2O4/BaTiO
3,MgAl2O4/SrTiO3が検討されてきた。 しかし、BaTiO3,SrTiO3は、ともに室温の
誘電率300以上で誘電損失も大きい。またZrO2も
液体窒素温度での誘電損失は、10GHzで10−3と
決して低い値ではない。
超伝導薄膜をエピタキシャル成長によって形成する場合
、中間層としてZrO2,MgAl2O4/BaTiO
3,MgAl2O4/SrTiO3が検討されてきた。 しかし、BaTiO3,SrTiO3は、ともに室温の
誘電率300以上で誘電損失も大きい。またZrO2も
液体窒素温度での誘電損失は、10GHzで10−3と
決して低い値ではない。
【0013】本発明ではZrO2及びMgAl2O4上
にペロブスカイト型結晶構造を有する誘電体薄膜がエピ
タキシャル成長することを利用し、その誘電体膜を下地
との格子整合が良く、かつ低誘電損失の材料とした。
にペロブスカイト型結晶構造を有する誘電体薄膜がエピ
タキシャル成長することを利用し、その誘電体膜を下地
との格子整合が良く、かつ低誘電損失の材料とした。
【0014】MgAl2O4はスピネル構造をとり、格
子定数が8.086ÅでSiの格子定数の1.5倍,及
び誘電体の格子定数の2倍近くヘテロエピタキシャル膜
が形成可能である。しかもMgAl2O4の誘電損失は
、室温において5×10−4と低くもれた電磁界による
誘電損失も少ないと考えられる。
子定数が8.086ÅでSiの格子定数の1.5倍,及
び誘電体の格子定数の2倍近くヘテロエピタキシャル膜
が形成可能である。しかもMgAl2O4の誘電損失は
、室温において5×10−4と低くもれた電磁界による
誘電損失も少ないと考えられる。
【0015】また、ZrO2は、フッ化カルシウム型構
造といった単純な構造をとり、格子定数も5.4ÅとS
iの格子定数5.43Å並びに誘電体の格子定数の√2
倍に近く良好なヘテロエピタキシャル膜が形成可能であ
る。
造といった単純な構造をとり、格子定数も5.4ÅとS
iの格子定数5.43Å並びに誘電体の格子定数の√2
倍に近く良好なヘテロエピタキシャル膜が形成可能であ
る。
【0016】本発明においては、Si基板を用いて超伝
導薄膜を形成していることから、Si半導体集積回路技
術との融合化が図れ、かつ中間層として低誘電損失の材
料を用いていることから超伝導配線によるLSIの開発
が可能になる等、本発明の波及効果は甚大である。
導薄膜を形成していることから、Si半導体集積回路技
術との融合化が図れ、かつ中間層として低誘電損失の材
料を用いていることから超伝導配線によるLSIの開発
が可能になる等、本発明の波及効果は甚大である。
【0017】
【実施例】以下、本発明について図により説明する。
【0018】(実施例1)図1(a)は、本発明の一実
施例を示す断面図である。図において、面方位が(10
0)のSi単結晶基板1上にMgAl2O4膜2を気相
成長法によりエピタキシャル成長させ、その上に、La
AlO3膜3を反応性蒸着法によりエピタキシャル成長
させ、その上にY1Ba2Cu3Ox(単結晶)膜4を
反応性蒸着法によって形成した。
施例を示す断面図である。図において、面方位が(10
0)のSi単結晶基板1上にMgAl2O4膜2を気相
成長法によりエピタキシャル成長させ、その上に、La
AlO3膜3を反応性蒸着法によりエピタキシャル成長
させ、その上にY1Ba2Cu3Ox(単結晶)膜4を
反応性蒸着法によって形成した。
【0019】MgAl2O4膜2の気相成長は、MgC
l2,AlとHClガスを反応させて生成したAlCl
3,CO2,H2ガスの反応ガスと、N2ガスのキャリ
アガスとを用い、 MgCl2+2AlCl3+4CO2+4H2→M
gAl2O4+4CO+8HClなる反応でMgAl2
O4の生成が起る。成長・温度950℃で成長し膜厚は
0.1μmとした。X線回折法及び電子線回折法で(1
00)方位のMgAl2O4膜2がエピタキシャル成長
していることを確認した。LaAlO3のエピタキシャ
ル膜3は、反応性蒸着法により基板付近での酸素分圧1
〜4×10−3(Torr),基板温度600℃で行っ
た。その膜厚は0.2μmとした。MgAl2O4と同
様にX線回折法及び電子線回折法により(100)方位
にエピタキシャル成長した良質な結晶性の膜であること
を確認した。Y1Ba2Cu3Oxエピタキシャル膜4
は、反応性蒸着法により基板付近での酸素分圧1〜4×
10−2(Torr),基板温度640℃で行った。膜
厚は0.5μmとした。X線回折法,電子線回折法及び
走査型電子顕微鏡により(001)方位に配向した層状
ペロブスカイト構造を有する結晶性,表面平坦性に優れ
た良質なエピタキシャル膜であることを確認した。この
膜の抵抗−温度特性を4端子法で測定することにより、
ゼロ抵抗温度が90Kであることがわかった。またコー
プラナートランスミッションライン共振器を試作し、Q
値を測定すると2000であり、この値は同一構造での
銅の共振器の20倍の値を示した。
l2,AlとHClガスを反応させて生成したAlCl
3,CO2,H2ガスの反応ガスと、N2ガスのキャリ
アガスとを用い、 MgCl2+2AlCl3+4CO2+4H2→M
gAl2O4+4CO+8HClなる反応でMgAl2
O4の生成が起る。成長・温度950℃で成長し膜厚は
0.1μmとした。X線回折法及び電子線回折法で(1
00)方位のMgAl2O4膜2がエピタキシャル成長
していることを確認した。LaAlO3のエピタキシャ
ル膜3は、反応性蒸着法により基板付近での酸素分圧1
〜4×10−3(Torr),基板温度600℃で行っ
た。その膜厚は0.2μmとした。MgAl2O4と同
様にX線回折法及び電子線回折法により(100)方位
にエピタキシャル成長した良質な結晶性の膜であること
を確認した。Y1Ba2Cu3Oxエピタキシャル膜4
は、反応性蒸着法により基板付近での酸素分圧1〜4×
10−2(Torr),基板温度640℃で行った。膜
厚は0.5μmとした。X線回折法,電子線回折法及び
走査型電子顕微鏡により(001)方位に配向した層状
ペロブスカイト構造を有する結晶性,表面平坦性に優れ
た良質なエピタキシャル膜であることを確認した。この
膜の抵抗−温度特性を4端子法で測定することにより、
ゼロ抵抗温度が90Kであることがわかった。またコー
プラナートランスミッションライン共振器を試作し、Q
値を測定すると2000であり、この値は同一構造での
銅の共振器の20倍の値を示した。
【0020】(実施例2)実施例1においてY1Ba2
Cu3Oxの代わりに、Bi2Sr2Ca1Cu2Ox
膜をエピタキシャル成長した。成長は実施例1と同様に
反応性蒸着法により行った。基板温度は680℃とした
。X線回折法及び電子線回折法により(001)方向に
配向した層状ペロブスカイト構造を有する結晶性,表面
平坦性に優れた良質なエピタキシャル膜であることを確
認した。この膜の抵抗−温度特性を4端子法で測定する
ことにより、ゼロ抵抗温度が85Kであることがわかっ
た。 またBi2Sr2Ca1Cu2Oxの代わりにTl2B
a2Ca1Cu2Oxを用いた場合も同様なエピタキシ
ャル成長することを確認した。
Cu3Oxの代わりに、Bi2Sr2Ca1Cu2Ox
膜をエピタキシャル成長した。成長は実施例1と同様に
反応性蒸着法により行った。基板温度は680℃とした
。X線回折法及び電子線回折法により(001)方向に
配向した層状ペロブスカイト構造を有する結晶性,表面
平坦性に優れた良質なエピタキシャル膜であることを確
認した。この膜の抵抗−温度特性を4端子法で測定する
ことにより、ゼロ抵抗温度が85Kであることがわかっ
た。 またBi2Sr2Ca1Cu2Oxの代わりにTl2B
a2Ca1Cu2Oxを用いた場合も同様なエピタキシ
ャル成長することを確認した。
【0021】(実施例3)実施例1においてY1Ba2
Cu3Oxの代わりに、Bi2Sr2Ca2Cu3Ox
膜をエピタキシャル成長した。成長は実施例1と同様に
反応性蒸着法により行った。基板温度は730℃とした
。X線回折法及び電子線回折法により(001)方向に
配向した層状ペロブスカイト構造を有する結晶性,表面
平坦性に優れた良質なエピタキシャル膜であることを確
認した。この膜の抵抗−温度特性を4端子法で測定する
ことによりゼロ抵抗温度が107Kであることがわかっ
た。 またBi2Sr2Ca2Cu3Oxの代わりにTl2B
a2Ca2Cu3Oxを用いた場合も同様なエピタキシ
ャル成長することを確認した。
Cu3Oxの代わりに、Bi2Sr2Ca2Cu3Ox
膜をエピタキシャル成長した。成長は実施例1と同様に
反応性蒸着法により行った。基板温度は730℃とした
。X線回折法及び電子線回折法により(001)方向に
配向した層状ペロブスカイト構造を有する結晶性,表面
平坦性に優れた良質なエピタキシャル膜であることを確
認した。この膜の抵抗−温度特性を4端子法で測定する
ことによりゼロ抵抗温度が107Kであることがわかっ
た。 またBi2Sr2Ca2Cu3Oxの代わりにTl2B
a2Ca2Cu3Oxを用いた場合も同様なエピタキシ
ャル成長することを確認した。
【0022】(実施例4)図1(b)は、本発明の他の
実施例を示す断面図である。図において、面方位が(1
00)のSi単結晶基板1上にZrO2膜5を反応性蒸
着法によりエピタキシャル成長させ、その上にLaAl
O3膜3を反応性蒸着法によりエピタキシャル成長させ
、その上にY1Ba2Cu3Ox膜4を反応性蒸着法に
よって形成した。
実施例を示す断面図である。図において、面方位が(1
00)のSi単結晶基板1上にZrO2膜5を反応性蒸
着法によりエピタキシャル成長させ、その上にLaAl
O3膜3を反応性蒸着法によりエピタキシャル成長させ
、その上にY1Ba2Cu3Ox膜4を反応性蒸着法に
よって形成した。
【0023】ZrO2薄膜5は、反応性蒸着により成膜
を行った。成膜中の酸素分圧は1×10−4(Torr
),基板温度700℃で行った。膜厚は0.1μmとし
た。X線回折法及び電子線回折法で(100)方位のM
gAl2O4がエピタキシャル成長していることを確認
した。LaAlO3のエピタキシャル膜は反応性蒸着法
により基板付近での酸素分圧1〜4×10−3(Tor
r),基板温度600℃で行った。膜厚は0.2μmと
した。ZrO2と同様にX線回折法及び電子線回折法に
より(100)方位にエピタキシャル成長した良質な結
晶性の膜であることを確認した。Y1Ba2Cu3Ox
エピタキシャル膜は、反応性蒸着法により基板付近での
酸素分圧1〜4×10−2(Torr),基板温度64
0℃で行った。膜厚は0.5μmとした。X線回折法,
電子線回折法及び走査型電子顕微鏡により(001)方
位に配向した層状ペロブスカイト構造を有する結晶性,
表面平坦性に優れた良質なエピタキシャル膜であること
を確認した。この膜の抵抗−温度特性を4端子法で測定
することによりゼロ抵抗温度が90Kであることがわか
った。またコープラナートランスミッションライン共振
器を試作しQ値を測定すると、2000であり、この値
は同一構造での銅の共振器の20倍の値を示した。
を行った。成膜中の酸素分圧は1×10−4(Torr
),基板温度700℃で行った。膜厚は0.1μmとし
た。X線回折法及び電子線回折法で(100)方位のM
gAl2O4がエピタキシャル成長していることを確認
した。LaAlO3のエピタキシャル膜は反応性蒸着法
により基板付近での酸素分圧1〜4×10−3(Tor
r),基板温度600℃で行った。膜厚は0.2μmと
した。ZrO2と同様にX線回折法及び電子線回折法に
より(100)方位にエピタキシャル成長した良質な結
晶性の膜であることを確認した。Y1Ba2Cu3Ox
エピタキシャル膜は、反応性蒸着法により基板付近での
酸素分圧1〜4×10−2(Torr),基板温度64
0℃で行った。膜厚は0.5μmとした。X線回折法,
電子線回折法及び走査型電子顕微鏡により(001)方
位に配向した層状ペロブスカイト構造を有する結晶性,
表面平坦性に優れた良質なエピタキシャル膜であること
を確認した。この膜の抵抗−温度特性を4端子法で測定
することによりゼロ抵抗温度が90Kであることがわか
った。またコープラナートランスミッションライン共振
器を試作しQ値を測定すると、2000であり、この値
は同一構造での銅の共振器の20倍の値を示した。
【0024】(実施例5)実施例4においてY1Ba2
Cu3Oxの代わりに、Bi2Sr2Ca1Cu2Ox
膜をエピタキシャル成長した。成長は実施例1と同様に
反応性蒸着法により行った。基板温度は680℃とした
。X線回折法及び電子線回折法により(001)方向に
配向した層状ペロブスカイト構造を有する結晶性,表面
平坦性に優れた良質なエピタキシャル膜であることを確
認した。この膜の抵抗−温度特性を4端子法で測定する
ことにより、ゼロ抵抗温度が85Kであることがわかっ
た。 またBi2Sr2Ca1Cu2Oxの代わりにTl2B
a2Ca1Cu2Oxを用いた場合も同様なエピタキシ
ャル成長することを確認した。
Cu3Oxの代わりに、Bi2Sr2Ca1Cu2Ox
膜をエピタキシャル成長した。成長は実施例1と同様に
反応性蒸着法により行った。基板温度は680℃とした
。X線回折法及び電子線回折法により(001)方向に
配向した層状ペロブスカイト構造を有する結晶性,表面
平坦性に優れた良質なエピタキシャル膜であることを確
認した。この膜の抵抗−温度特性を4端子法で測定する
ことにより、ゼロ抵抗温度が85Kであることがわかっ
た。 またBi2Sr2Ca1Cu2Oxの代わりにTl2B
a2Ca1Cu2Oxを用いた場合も同様なエピタキシ
ャル成長することを確認した。
【0025】(実施例6)実施例4においてY1Ba2
Cu3Oxの代わりに、Bi2Sr2Ca2Cu3Ox
膜をエピタキシャル成長した。成長は実施例1と同様に
反応性蒸着法により行った。基板温度は730℃とした
。X線回折法及び電子線回折法により(001)方向に
配向した層状ペロブスカイト構造を有する結晶性,表面
平坦性に優れた良質なエピタキシャル膜であることを確
認した。この膜の抵抗−温度特性を4端子法で測定する
ことによりゼロ抵抗温度が107Kであることがわかっ
た。 またBi2Sr2Ca2Cu3Oxの代わりにTl2B
a2Ca2Cu3Oxを用いた場合も同様なエピタキシ
ャル成長することを確認した。
Cu3Oxの代わりに、Bi2Sr2Ca2Cu3Ox
膜をエピタキシャル成長した。成長は実施例1と同様に
反応性蒸着法により行った。基板温度は730℃とした
。X線回折法及び電子線回折法により(001)方向に
配向した層状ペロブスカイト構造を有する結晶性,表面
平坦性に優れた良質なエピタキシャル膜であることを確
認した。この膜の抵抗−温度特性を4端子法で測定する
ことによりゼロ抵抗温度が107Kであることがわかっ
た。 またBi2Sr2Ca2Cu3Oxの代わりにTl2B
a2Ca2Cu3Oxを用いた場合も同様なエピタキシ
ャル成長することを確認した。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明によって、層状ペロ
ブスカイト構造を有する良質なエピタキシャル超伝導膜
を容易にSi単結晶基板上に形成することが可能となっ
た。超伝導体機能素子とシリコンICとを一体化できる
という利点を考えれば本発明の工業的価値は大きい。
ブスカイト構造を有する良質なエピタキシャル超伝導膜
を容易にSi単結晶基板上に形成することが可能となっ
た。超伝導体機能素子とシリコンICとを一体化できる
という利点を考えれば本発明の工業的価値は大きい。
【図1】本発明の実施例を示すもので、(a)は本発明
の一実施例を示す断面図、(b)は他の実施例を示す断
面図である。
の一実施例を示す断面図、(b)は他の実施例を示す断
面図である。
1 Si単結晶基板
2 MgAl2O4膜
3 LaAlO3膜
4 Y1Ba2Cu3Ox膜
5 ZrO2膜
Claims (4)
- 【請求項1】 MgAl2O4絶縁体膜と、誘電体膜
と、超伝導化合物層とをシリコン単結晶基板上に積層形
成してなる電子デバイス用基板であって、MgAl2O
4絶縁体膜は、シリコン単結晶基板上の最下層に形成さ
れたものであり、誘電体膜は、MgAl2O4絶縁体膜
上に形成され、ペロブスカイト型結晶構造を有するもの
であり、ペロブスカイト型結晶構造は、一般式がABO
3で表わされ、AとしてLa,Pr,Nd,Smから選
定される一種の元素と、BとしてAl及びGaから選定
される一種の元素とを含むものであり、超伝導化合物層
は、誘電体膜上に形成され、層状ペロブスカイト型結晶
構造を有するものであることを特徴とする電子デバイス
用基板。 - 【請求項2】 下層ZrO2誘電体膜と、上層誘電体
膜と、超伝導化合物層とをシリコン単結晶基板上に積層
形成してなる電子デバイス用基板であって、下層ZrO
2誘電体膜は、シリコン単結晶基板上の最下層に形成さ
れたものであり、上層誘電体膜は、下層ZrO2誘電体
膜上に形成され、ペロブスカイト型結晶構造を有するも
のであり、ペロブスカイト型結晶構造は、一般式がAB
O3で表わされ、AとしてLa,Pr,Nd,Smから
選定される一種の元素と、BとしてAl及びGaから選
定される一種の元素とを含むものであり、超伝導化合物
層は、上層誘電体膜上に形成され、層状ペロブスカイト
型結晶構造を有するものであることを特徴とする電子デ
バイス用基板。 - 【請求項3】 前記層状ペロブスカイト型結晶構造を
有する超伝導化合物層は、一般式A1Ba2Cu3Ox
で表わされ、AとしてY及び希土類元素の群から選ばれ
る一種の元素を含む材料であることを特徴とする請求項
1及び2に記載の電子デバイス用基板。 - 【請求項4】 前記層状ペロブスカイト型結晶構造を
有する超伝導化合物層は、一般式A2B2Ca1Cu2
OxあるいはA2B2Ca2Cu3Oxで表わされ、A
としてBi及びTlから選ばれる一種の元素、Bとして
Sr及びBaから選ばれる一種の元素を含む材料である
ことを特徴とする請求項1及び2に記載の電子デバイス
用基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05393091A JP3250227B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 電子デバイス用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05393091A JP3250227B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 電子デバイス用基板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04269838A true JPH04269838A (ja) | 1992-09-25 |
JP3250227B2 JP3250227B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=12956453
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05393091A Expired - Fee Related JP3250227B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 電子デバイス用基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3250227B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7984341B2 (en) | 2008-02-25 | 2011-07-19 | International Business Machines Corporation | Method, system and computer program product involving error thresholds |
-
1991
- 1991-02-26 JP JP05393091A patent/JP3250227B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3250227B2 (ja) | 2002-01-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |