JPH0532494A - 複合酸化物超電導薄膜の成膜方法 - Google Patents
複合酸化物超電導薄膜の成膜方法Info
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- JPH0532494A JPH0532494A JP3211505A JP21150591A JPH0532494A JP H0532494 A JPH0532494 A JP H0532494A JP 3211505 A JP3211505 A JP 3211505A JP 21150591 A JP21150591 A JP 21150591A JP H0532494 A JPH0532494 A JP H0532494A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/28—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザ蒸着法により、大面積の複合酸化物超
電導薄膜を成膜する方法を提供する。 【構成】 レーザ蒸着法において使用するターゲット７
の表面を、球面状あるいは円錐面状等の凸面状とし、基
板に対して放射されるブルームを拡散させる。
電導薄膜を成膜する方法を提供する。 【構成】 レーザ蒸着法において使用するターゲット７
の表面を、球面状あるいは円錐面状等の凸面状とし、基
板に対して放射されるブルームを拡散させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は酸化物超電導薄膜の成膜
方法に関する。より詳細には、本発明は、レーザ蒸着法
による複合酸化物超電導薄膜の成膜方法の改良に関す
る。
方法に関する。より詳細には、本発明は、レーザ蒸着法
による複合酸化物超電導薄膜の成膜方法の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】超電導現象は、液体ヘリウムによる冷却
が必須な極低温における固有の現象であるとかつては考
えられていた。しかしながら、1986年にベドノーツ、ミ
ューラー等によって、30Ｋで超電導状態を示す[La,Ba]2
CuＯ4 が発見されて以来、1987年にはチュー等によって
90Ｋ台の超電導臨界温度Ｔc を有するＹBa2Cu3Ｏy が発
見され、続いて、1988年には前田等によって 100Ｋ以上
の臨界温度を示す所謂Bi系の複合酸化物系超電導材料が
発見された。これらの一連の複合酸化物系超電導材料
は、廉価な液体窒素による冷却で超電導現象を実現する
ことができるので、超電導技術の実用的な応用の可能性
が俄に取り沙汰されるようになった。
が必須な極低温における固有の現象であるとかつては考
えられていた。しかしながら、1986年にベドノーツ、ミ
ューラー等によって、30Ｋで超電導状態を示す[La,Ba]2
CuＯ4 が発見されて以来、1987年にはチュー等によって
90Ｋ台の超電導臨界温度Ｔc を有するＹBa2Cu3Ｏy が発
見され、続いて、1988年には前田等によって 100Ｋ以上
の臨界温度を示す所謂Bi系の複合酸化物系超電導材料が
発見された。これらの一連の複合酸化物系超電導材料
は、廉価な液体窒素による冷却で超電導現象を実現する
ことができるので、超電導技術の実用的な応用の可能性
が俄に取り沙汰されるようになった。
【０００３】当初、これらの複合酸化物系超電導材料
は、固相反応法による焼結体として合成されていたが、
その後の研究の進捗により、今日では、薄膜として作製
することにより、極めて品質の高いものが得られるよう
になってきている。
は、固相反応法による焼結体として合成されていたが、
その後の研究の進捗により、今日では、薄膜として作製
することにより、極めて品質の高いものが得られるよう
になってきている。
【０００４】特に、レーザ蒸着法は、基板上に堆積させ
た薄膜に対してアニール処理等の後処理を行うことなく
有効な超電導特性を発揮する酸化物薄膜を成膜できるこ
とから、目下最も期待されている成膜法である。
た薄膜に対してアニール処理等の後処理を行うことなく
有効な超電導特性を発揮する酸化物薄膜を成膜できるこ
とから、目下最も期待されている成膜法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】レーザ蒸着法において
は、レーザビームを照射されたターゲットから発生する
ブルームを基板上に堆積させることによって、薄膜が成
膜される。換言すれば、レーザ蒸着法によって成膜する
ことができる薄膜の寸法は、実際のブルームの大きさに
より規定される。このため、実際に使用できるレーザビ
ームに制限がある以上、レーザ蒸着法においては、たと
え寸法の大きな基板を使用しても成膜することができる
超電導薄膜の寸法は比較的小さな寸法に限定されてい
る。
は、レーザビームを照射されたターゲットから発生する
ブルームを基板上に堆積させることによって、薄膜が成
膜される。換言すれば、レーザ蒸着法によって成膜する
ことができる薄膜の寸法は、実際のブルームの大きさに
より規定される。このため、実際に使用できるレーザビ
ームに制限がある以上、レーザ蒸着法においては、たと
え寸法の大きな基板を使用しても成膜することができる
超電導薄膜の寸法は比較的小さな寸法に限定されてい
る。
【０００６】そこで、本発明は、レーザ蒸着法により大
面積薄膜を成膜することができる複合酸化物超電導薄膜
の新規な成膜方法を提供することをその目的としてい
る。
面積薄膜を成膜することができる複合酸化物超電導薄膜
の新規な成膜方法を提供することをその目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、レーザ
蒸着法により酸化物超電導薄膜を成膜する方法におい
て、レーザビームを照射されるターゲットの表面を、発
生するブルームが拡散するような曲面としたことを特徴
とする複合酸化物超電導薄膜の成膜方法が提供される。
蒸着法により酸化物超電導薄膜を成膜する方法におい
て、レーザビームを照射されるターゲットの表面を、発
生するブルームが拡散するような曲面としたことを特徴
とする複合酸化物超電導薄膜の成膜方法が提供される。
【０００８】
【作用】本発明に係る酸化物超電導薄膜の成膜方法は、
レーザ蒸着法においてレーザビームを照射されるターゲ
ットの表面形状を曲面としたことにその主要な特徴があ
る。
レーザ蒸着法においてレーザビームを照射されるターゲ
ットの表面形状を曲面としたことにその主要な特徴があ
る。
【０００９】即ち、レーザ蒸着法においてターゲットか
ら発生するブルームは、レーザビームを照射されたター
ゲットの表面から直角に放射される。そこで、本発明に
係る成膜法においては、ターゲットの表面を凸面状とす
ることにより、レーザビームが照射されたターゲット上
の領域からブルームが拡散しながら放射される。従っ
て、基板の成膜面におけるブルームの径は非常に大きく
なり、得られる複合酸化物超電導薄膜の面積も大きくな
る。
ら発生するブルームは、レーザビームを照射されたター
ゲットの表面から直角に放射される。そこで、本発明に
係る成膜法においては、ターゲットの表面を凸面状とす
ることにより、レーザビームが照射されたターゲット上
の領域からブルームが拡散しながら放射される。従っ
て、基板の成膜面におけるブルームの径は非常に大きく
なり、得られる複合酸化物超電導薄膜の面積も大きくな
る。
【００１０】具体的には、ターゲットの表面を、球面状
あるいは円錐状とすることにより、ブルームを効果的に
拡散させることができる。
あるいは円錐状とすることにより、ブルームを効果的に
拡散させることができる。
【００１１】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明するが、以下の開示はあくまでも本発明の一実施
例に過ぎず、本発明の技術的範囲を何ら限定するもので
はない。
に説明するが、以下の開示はあくまでも本発明の一実施
例に過ぎず、本発明の技術的範囲を何ら限定するもので
はない。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明に係る成膜方法を実施するた
めに使用することができる成膜装置の構成例を示す図で
ある。
めに使用することができる成膜装置の構成例を示す図で
ある。
【００１３】同図に示すように、この装置は、真空槽１
内に収容された基板ホルダ２およびターゲットホルダ３
と、真空槽１に設けられた透明な窓４を介してターゲッ
トにレーザビームを照射するレーザ装置５とをそれぞれ
備えている。
内に収容された基板ホルダ２およびターゲットホルダ３
と、真空槽１に設けられた透明な窓４を介してターゲッ
トにレーザビームを照射するレーザ装置５とをそれぞれ
備えている。
【００１４】基板ホルダ２およびターゲットホルダ３
は、基板６およびターゲット７をそれぞれ所望の位置並
びに角度で保持できるように構成されている。また、レ
ーザ装置５は、レーザビーム収束用の光学系８を備えて
いる。
は、基板６およびターゲット７をそれぞれ所望の位置並
びに角度で保持できるように構成されている。また、レ
ーザ装置５は、レーザビーム収束用の光学系８を備えて
いる。
【００１５】図２は、図１に示した成膜装置で使用する
ことができるターゲット７の形状を具体的に例示してい
る。
ことができるターゲット７の形状を具体的に例示してい
る。
【００１６】ターゲット７の表面は、図２(a) に断面を
もって示すように球面状に、あるいは図２(b) に断面を
もって示すように円錐状にすることにより、凸面状にす
ることができる。
もって示すように球面状に、あるいは図２(b) に断面を
もって示すように円錐状にすることにより、凸面状にす
ることができる。
【００１７】このような形状のターゲット７を使用して
レーザ蒸着を実施すると、レーザビームを照射されたタ
ーゲット７から発生するブルームは、ターゲット７から
放射状に拡散し、基板６上に広い面積で薄膜が堆積す
る。
レーザ蒸着を実施すると、レーザビームを照射されたタ
ーゲット７から発生するブルームは、ターゲット７から
放射状に拡散し、基板６上に広い面積で薄膜が堆積す
る。
【００１８】〔作製例１〕図１に示した成膜装置を使用
して、Ｙ系複合酸化物超電導薄膜を作製した。
して、Ｙ系複合酸化物超電導薄膜を作製した。
【００１９】基板１としてはMgＯ単結晶の（１００）基
板を使用し、レーザ蒸着法により成膜した。ターゲット
は、ＹBa2Cu3Ｏyなる組成を有する複合酸化物焼結体を
使用した。尚、試料を作製する際に使用したターゲッ
トは、直径15mm、高さ５mmの曲率半径10mmの球面状とし
た。また、試料を作製する際に使用したターゲット
は、直径15mm、高さ５mmの円錐状とした。更に、試料
を作製するために使用したターゲットは、一辺が15mmの
正方形を底面とする高さ５mmの四角錐状とした。更に、
比較のために、同じ成膜装置で、平坦なターゲットを使
用して、試料を作製した。成膜条件は、下記の表１に
示す通りとした。
板を使用し、レーザ蒸着法により成膜した。ターゲット
は、ＹBa2Cu3Ｏyなる組成を有する複合酸化物焼結体を
使用した。尚、試料を作製する際に使用したターゲッ
トは、直径15mm、高さ５mmの曲率半径10mmの球面状とし
た。また、試料を作製する際に使用したターゲット
は、直径15mm、高さ５mmの円錐状とした。更に、試料
を作製するために使用したターゲットは、一辺が15mmの
正方形を底面とする高さ５mmの四角錐状とした。更に、
比較のために、同じ成膜装置で、平坦なターゲットを使
用して、試料を作製した。成膜条件は、下記の表１に
示す通りとした。
【００２０】
【表１】
【００２１】図３は、上述のようにして作製した各薄膜
の膜厚の等高線を示す図である。尚、図面番号と試料番
号との対応は、下記の表２に示す通りである。
の膜厚の等高線を示す図である。尚、図面番号と試料番
号との対応は、下記の表２に示す通りである。
【００２２】
【表２】
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る成膜
方法によれば、レーザ蒸着法により、面積の大きな複合
酸化物超電導薄膜を作製することが可能になる。
方法によれば、レーザ蒸着法により、面積の大きな複合
酸化物超電導薄膜を作製することが可能になる。
【図１】本発明に係る成膜方法を実施するために使用す
ることができる成膜装置の模式的な構成例を示す図であ
る。
ることができる成膜装置の模式的な構成例を示す図であ
る。
【図２】図１に示した装置で使用されるターゲットの形
状を示す図である。
状を示す図である。
【図３】作製例において作製した試料の薄膜の膜厚の等
高線を示す図である。
高線を示す図である。
１ 真空槽、 ２ 基板ホル
ダ、３ ターゲットホルダ、 ４ 窓、５
レーザ装置、 ６ 基板、７
ターゲット、 ８ 光学系
ダ、３ ターゲットホルダ、 ４ 窓、５
レーザ装置、 ６ 基板、７
ターゲット、 ８ 光学系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/268 Ｚ 8617−4Ｍ (72)発明者 糸▲崎▼ 秀夫 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】レーザ蒸着法により酸化物超電導薄膜を成
膜する方法において、レーザビームを照射されるターゲ
ットの表面を、発生するブルームが拡散するような曲面
としたことを特徴とする複合酸化物超電導薄膜の成膜方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3211505A JPH0532494A (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 複合酸化物超電導薄膜の成膜方法 |
| DE69214064T DE69214064T2 (de) | 1991-07-29 | 1992-07-29 | Verfahren zur Herstellung einer dünnen Schicht einer supraleitenden Oxid-Verbindung |
| EP92402183A EP0527668B1 (en) | 1991-07-29 | 1992-07-29 | Method for preparing a superconducting thin film of compound oxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3211505A JPH0532494A (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 複合酸化物超電導薄膜の成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0532494A true JPH0532494A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16607049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3211505A Withdrawn JPH0532494A (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 複合酸化物超電導薄膜の成膜方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0527668B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0532494A (ja) |
| DE (1) | DE69214064T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109855792A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-06-07 | 北京卫星环境工程研究所 | 电推进试验用羽流粒子沉降防护装置及其真空测试系统 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101684545B (zh) * | 2008-09-23 | 2011-06-22 | 北京有色金属研究总院 | 脉冲激光沉积制备纳米硅的方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816293A (en) * | 1986-03-27 | 1989-03-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Process for coating a workpiece with a ceramic material |
| US4834856A (en) * | 1988-01-21 | 1989-05-30 | Wehner Gottfried K | Method and apparatus for sputtering a superconductor onto a substrate |
| DE3816192A1 (de) * | 1988-05-11 | 1989-11-23 | Siemens Ag | Verfahren zur herstellung einer schicht aus einem metalloxidischen supraleitermaterial mittels laser-verdampfens |
| DE3914476C1 (ja) * | 1989-05-02 | 1990-06-21 | Forschungszentrum Juelich Gmbh, 5170 Juelich, De |
-
1991
- 1991-07-29 JP JP3211505A patent/JPH0532494A/ja not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-07-29 EP EP92402183A patent/EP0527668B1/en not_active Revoked
- 1992-07-29 DE DE69214064T patent/DE69214064T2/de not_active Revoked
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109855792A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-06-07 | 北京卫星环境工程研究所 | 电推进试验用羽流粒子沉降防护装置及其真空测试系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0527668B1 (en) | 1996-09-25 |
| EP0527668A1 (en) | 1993-02-17 |
| DE69214064T2 (de) | 1997-03-20 |
| DE69214064D1 (de) | 1996-10-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |