JPH054806A - 酸化物超電導薄膜の成膜方法 - Google Patents
酸化物超電導薄膜の成膜方法Info
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- JPH054806A JPH054806A JP3181910A JP18191091A JPH054806A JP H054806 A JPH054806 A JP H054806A JP 3181910 A JP3181910 A JP 3181910A JP 18191091 A JP18191091 A JP 18191091A JP H054806 A JPH054806 A JP H054806A
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 物理蒸着法によって酸化物超電導材料の薄膜
を半導体単結晶基板上に成膜する方法。 【構成】 先ず、500 ℃以下の基板温度で厚さ50〜200
Åの酸化物材料の下地層を上記基板上に形成し、次い
で、この下地層上に 600℃以上の基板温度で酸化物超電
導材料の上層を成膜する。 【効果】 一様な酸化物超電導薄膜が成膜できる。
を半導体単結晶基板上に成膜する方法。 【構成】 先ず、500 ℃以下の基板温度で厚さ50〜200
Åの酸化物材料の下地層を上記基板上に形成し、次い
で、この下地層上に 600℃以上の基板温度で酸化物超電
導材料の上層を成膜する。 【効果】 一様な酸化物超電導薄膜が成膜できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は物理蒸着法によって酸化
物超電導材料の薄膜を半導体単結晶基板上に成膜する方
法に関するものである。
物超電導材料の薄膜を半導体単結晶基板上に成膜する方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｙ−Ba−Cu−Ｏ系、Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ
系およびTl−Ba−Ca−Cu−Ｏ系の各酸化物超電導体は臨
界温度Ｔｃが高く、ジョセフソン素子、超電導トランジ
スタ等の電子デバイスへの応用が期待されている。これ
らの応用では、これら酸化物材料を薄膜化することが必
須であるが、現在では、スパッタリング法、蒸着法、レ
ーザアブレーション法等の物理蒸着法や化学的蒸着法を
用いることによって、MgＯ、SrTiＯ3 等の単結晶基板上
に良質な酸化物超電導材料の単結晶薄膜を成膜すること
が可能になっている。ところが、酸化物超電導材料と半
導体とを組み合わせた電子デバイスである超電導トラン
ジスタの場合には、半導体単結晶基板上に単結晶の酸化
物超電導材料の薄膜を成膜する必要があるが、シリコン
(Si)のような半導体単結晶基板上に酸化物超電導材料を
薄膜化しようとすると、半導体基板上に 200Å程度に膜
厚になるまでに酸化物超電導材料が島状に分離してしま
うために、結晶性の良い酸化物超電導材料の薄膜にはな
らず、その後さらに成膜操作を続けても、薄膜は凹凸に
なるだけである。また、半導体基板の基板温度を低くす
れば、基板上に一様に薄膜を形成することができるが、
薄膜の結晶性が悪くなって実用的な酸化物超電導材料の
薄膜は得られなかった。
系およびTl−Ba−Ca−Cu−Ｏ系の各酸化物超電導体は臨
界温度Ｔｃが高く、ジョセフソン素子、超電導トランジ
スタ等の電子デバイスへの応用が期待されている。これ
らの応用では、これら酸化物材料を薄膜化することが必
須であるが、現在では、スパッタリング法、蒸着法、レ
ーザアブレーション法等の物理蒸着法や化学的蒸着法を
用いることによって、MgＯ、SrTiＯ3 等の単結晶基板上
に良質な酸化物超電導材料の単結晶薄膜を成膜すること
が可能になっている。ところが、酸化物超電導材料と半
導体とを組み合わせた電子デバイスである超電導トラン
ジスタの場合には、半導体単結晶基板上に単結晶の酸化
物超電導材料の薄膜を成膜する必要があるが、シリコン
(Si)のような半導体単結晶基板上に酸化物超電導材料を
薄膜化しようとすると、半導体基板上に 200Å程度に膜
厚になるまでに酸化物超電導材料が島状に分離してしま
うために、結晶性の良い酸化物超電導材料の薄膜にはな
らず、その後さらに成膜操作を続けても、薄膜は凹凸に
なるだけである。また、半導体基板の基板温度を低くす
れば、基板上に一様に薄膜を形成することができるが、
薄膜の結晶性が悪くなって実用的な酸化物超電導材料の
薄膜は得られなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記問
題点を解決して、シリコン等の半導体単結晶基板上に高
品質な単結晶の酸化物超電導材料の薄膜を成膜するため
の方法を提供することにある。
題点を解決して、シリコン等の半導体単結晶基板上に高
品質な単結晶の酸化物超電導材料の薄膜を成膜するため
の方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、物理蒸着法に
よって酸化物超電導材料の薄膜を半導体単結晶基板上に
成膜する方法において、先ず500 ℃以下の基板温度で厚
さ50〜200 Åの酸化物材料の下地層を上記基板上に形成
し、次いで、この下地層上に 600℃以上の基板温度で酸
化物超電導体の上層を成膜することを特徴とする方法を
提供する。
よって酸化物超電導材料の薄膜を半導体単結晶基板上に
成膜する方法において、先ず500 ℃以下の基板温度で厚
さ50〜200 Åの酸化物材料の下地層を上記基板上に形成
し、次いで、この下地層上に 600℃以上の基板温度で酸
化物超電導体の上層を成膜することを特徴とする方法を
提供する。
【０００５】
【作用】本発明では、下地層は任意の酸化物にすること
ができる。一般には、上層と同じ酸化物超電導材料を用
いるが、結晶構造および／または格子定数が上層と同じ
酸化物超電導材料に類似した酸化物、例えばMgＯ、SrTi
Ｏ3 等を用いることもできる。上層を構成する酸化物超
電導材料としては公知の任意の材料が適用できるが、Ｙ
−Ba−Cu−Ｏ系酸化物超電導材料と、Bi−Sr−Ca−Cu−
Ｏ酸化物超電導材料が特に好ましい。上記の下地層を形
成する際の基板温度は500 ℃以下、好ましくは 400〜50
0 ℃にする。この基板温度で半導体単結晶基板上に酸化
物薄膜を形成した場合には、薄膜が島状に分離せずに一
様な薄膜となる。この下地層の結晶性は単結晶にはなら
ないが、本発明では下地層の結晶性は問題にならない。
なぜならば、この下地層は次の工程で単結晶に変えるこ
とができるからである。すなわち、本発明で下地層を形
成する目的は島状に分離していない一様な薄膜を形成す
ることにある。一様な薄膜を形成し易くするためには、
結晶性薄膜にするよりも、むしろアモルファス薄膜にす
るのが好ましい。このアモルファス薄膜は次の工程で単
結晶にすることができる。従って、この下地層の厚さは
重要であり、この下地層は50〜200 Åの厚さにする。下
地層の厚さが50Å未満では、上層を積層した際に上層が
島状に分離してしまう。逆に、下地層が 200Åより厚く
なると、次の工程で下地層を完全な単結晶にすることが
できない。従って、下地層の厚さは50〜200 Å、好まし
くは約 100Åにする。
ができる。一般には、上層と同じ酸化物超電導材料を用
いるが、結晶構造および／または格子定数が上層と同じ
酸化物超電導材料に類似した酸化物、例えばMgＯ、SrTi
Ｏ3 等を用いることもできる。上層を構成する酸化物超
電導材料としては公知の任意の材料が適用できるが、Ｙ
−Ba−Cu−Ｏ系酸化物超電導材料と、Bi−Sr−Ca−Cu−
Ｏ酸化物超電導材料が特に好ましい。上記の下地層を形
成する際の基板温度は500 ℃以下、好ましくは 400〜50
0 ℃にする。この基板温度で半導体単結晶基板上に酸化
物薄膜を形成した場合には、薄膜が島状に分離せずに一
様な薄膜となる。この下地層の結晶性は単結晶にはなら
ないが、本発明では下地層の結晶性は問題にならない。
なぜならば、この下地層は次の工程で単結晶に変えるこ
とができるからである。すなわち、本発明で下地層を形
成する目的は島状に分離していない一様な薄膜を形成す
ることにある。一様な薄膜を形成し易くするためには、
結晶性薄膜にするよりも、むしろアモルファス薄膜にす
るのが好ましい。このアモルファス薄膜は次の工程で単
結晶にすることができる。従って、この下地層の厚さは
重要であり、この下地層は50〜200 Åの厚さにする。下
地層の厚さが50Å未満では、上層を積層した際に上層が
島状に分離してしまう。逆に、下地層が 200Åより厚く
なると、次の工程で下地層を完全な単結晶にすることが
できない。従って、下地層の厚さは50〜200 Å、好まし
くは約 100Åにする。
【０００６】次に、下地層の上に600 ℃以上の基板温度
で酸化物超電導材料の上層を成膜する。この工程で単結
晶半導体基板は600 ℃以上に加熱されるため、結晶性の
よくない、例えばアモルファス状態の下地層の酸化物材
料の薄膜でも、この加熱下で再結晶して単結晶となる。
また、この下地層の単結晶上に成膜した酸化物超電導材
料の薄膜も単結晶薄膜となる。従って、上層を形成する
際の基板温度は、下地層の酸化物薄膜を単結晶化するこ
とができると同時に、単結晶半導体基板にダメージを与
えないような温度にしなければならない。この時の基板
温度は、成膜される酸化物超電導材料の種類によって若
干異なるが、一般には 600℃以上にする必要がある。具
体的には、Ｙ−Ba−Cu−Ｏ系の複合酸化物の場合には 6
40℃程度、Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系複合酸化物の場合には
700℃程度にする。成膜方法は物理的蒸着法が好まし
く、特にスパッタリング法が好ましいが、真空蒸着法を
用いることもできる。単結晶半導体基板はシリコン単結
晶の他に、GaAs単結晶、InＰ単結晶等の化合物半導体の
単結晶基板を用いることができる。
で酸化物超電導材料の上層を成膜する。この工程で単結
晶半導体基板は600 ℃以上に加熱されるため、結晶性の
よくない、例えばアモルファス状態の下地層の酸化物材
料の薄膜でも、この加熱下で再結晶して単結晶となる。
また、この下地層の単結晶上に成膜した酸化物超電導材
料の薄膜も単結晶薄膜となる。従って、上層を形成する
際の基板温度は、下地層の酸化物薄膜を単結晶化するこ
とができると同時に、単結晶半導体基板にダメージを与
えないような温度にしなければならない。この時の基板
温度は、成膜される酸化物超電導材料の種類によって若
干異なるが、一般には 600℃以上にする必要がある。具
体的には、Ｙ−Ba−Cu−Ｏ系の複合酸化物の場合には 6
40℃程度、Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系複合酸化物の場合には
700℃程度にする。成膜方法は物理的蒸着法が好まし
く、特にスパッタリング法が好ましいが、真空蒸着法を
用いることもできる。単結晶半導体基板はシリコン単結
晶の他に、GaAs単結晶、InＰ単結晶等の化合物半導体の
単結晶基板を用いることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
が以下の実施例に限定されるものではない。以下の実施
例では、本発明方法により、ＲＦスパッタリング法を用
いて半導体単結晶基板上に酸化物材料の薄膜を成膜し
た。
が以下の実施例に限定されるものではない。以下の実施
例では、本発明方法により、ＲＦスパッタリング法を用
いて半導体単結晶基板上に酸化物材料の薄膜を成膜し
た。
【０００８】実施例１ ターゲットはＹ：Ba：Cuの原子比が１：２：2.6 の焼結
体を使用した。基板はシリコン単結晶を使用し、その
(100)面上にＹ−Ba−Cu−Ｏ酸化物超電導薄膜を成膜し
た。すなわち、本発明方法により、同一チャンバー中
で、先ず下地層を形成し、次いで、この下地層上に上層
を連続して成膜した。各成膜条件は表１にまとめて示し
てある。
体を使用した。基板はシリコン単結晶を使用し、その
(100)面上にＹ−Ba−Cu−Ｏ酸化物超電導薄膜を成膜し
た。すなわち、本発明方法により、同一チャンバー中
で、先ず下地層を形成し、次いで、この下地層上に上層
を連続して成膜した。各成膜条件は表１にまとめて示し
てある。
【０００９】
【表１】 成膜条件 下地層 上層 基板温度（℃） 420 640 圧力 (Torr) 0.1 0.1 スパッタリングガス Ar＋Ｏ2 Ｏ2／Ar＋Ｏ2 （％) 20 20 ＲＦ出力（Ｗ／cm2) 2 2 成膜速度 (Å／秒） 0.3 0.3 膜厚 (Å) 100 4000 比較のために、下地層および上層の成膜時の基板温度を
同じ 640℃にし、他の条件は上記と同じにして、下地層
＋上層の総膜厚が上記と同じ（4100Å) となるように成
膜した比較例のサンプルを作った。。成膜後に得られた
各サンプルの超電導薄膜の表面状態を走査型電子顕微鏡
で観察し、常法に従って臨界温度Ｔc と臨界電流密度Ｊ
c とを測定した。結果は表２にまとめて示してある。
同じ 640℃にし、他の条件は上記と同じにして、下地層
＋上層の総膜厚が上記と同じ（4100Å) となるように成
膜した比較例のサンプルを作った。。成膜後に得られた
各サンプルの超電導薄膜の表面状態を走査型電子顕微鏡
で観察し、常法に従って臨界温度Ｔc と臨界電流密度Ｊ
c とを測定した。結果は表２にまとめて示してある。
【００１０】
【表２】 結果 サンプル 臨界温度 臨界電流 (77K) 薄膜の状態 Ｔｃ（Ｋ） Ｊc （Ａ／cm2) 本発明 82 １×105 一様で平滑 比較例 40 ─ 凹凸あり
【００１１】実施例２ 実施例１を繰り返したが、シリコン単結晶基板の代わり
にGaAs化合物半導体の単結晶基板を用い、その(100) 面
上にＹ−Ba−Cu−Ｏ酸化物超電導薄膜を成膜した。成膜
条件は表３にまとめて示してある。
にGaAs化合物半導体の単結晶基板を用い、その(100) 面
上にＹ−Ba−Cu−Ｏ酸化物超電導薄膜を成膜した。成膜
条件は表３にまとめて示してある。
【００１２】
【表３】 成膜条件 下地層 上層 基板温度（℃） 380 630 圧力 (Torr) 0.1 0.1 スパッタリングガス Ar＋Ｏ2 Ｏ2／Ar＋Ｏ2 （％) 20 20 ＲＦ出力（Ｗ／cm2) ２ ２ 成膜速度 (Å／秒） 0.3 0.3 膜厚 (Å) 100 4000 比較のために、下地層および上層の成膜時の基板温度を
同じ 630℃にし、他の条件は上記と同じにして、下地層
＋上層の総膜厚が上記と同じ（4100Å) となるように成
膜した比較例のサンプルを作った。成膜後に得られた各
サンプルの超電導薄膜の表面状態を走査型電子顕微鏡で
観察し、常法に従って臨界温度Ｔc と臨界電流密度Ｊc
とを測定した。結果は表４にまとめて示してある。
同じ 630℃にし、他の条件は上記と同じにして、下地層
＋上層の総膜厚が上記と同じ（4100Å) となるように成
膜した比較例のサンプルを作った。成膜後に得られた各
サンプルの超電導薄膜の表面状態を走査型電子顕微鏡で
観察し、常法に従って臨界温度Ｔc と臨界電流密度Ｊc
とを測定した。結果は表４にまとめて示してある。
【００１３】
【表４】 結果 サンプル 臨界温度 臨界電流 (77Ｋ） 薄膜の状態 Ｔｃ（Ｋ） Ｊc （Ａ／cm2) 本発明 85 ３×105 一様で平滑 比較例 45 ─ 凹凸あり
【００１４】実施例３ 実施例１を繰り返したが、シリコン単結晶基板の代わり
にInＰ化合物半導体の単結晶基板を用い、その(100) 面
上にＹ−Ba−Cu−Ｏ酸化物超電導薄膜を成膜した。成膜
条件は表５にまとめて示してある。
にInＰ化合物半導体の単結晶基板を用い、その(100) 面
上にＹ−Ba−Cu−Ｏ酸化物超電導薄膜を成膜した。成膜
条件は表５にまとめて示してある。
【００１５】
【表５】 成膜条件 下地層 上層 基板温度（℃） 390 710 圧力 (Torr) 0.1 0.1 スパッタリングガス Ar＋Ｏ2 Ｏ2／Ar＋Ｏ2 （％) 20 20 ＲＦ出力（Ｗ／cm2) ２ ２ 成膜速度 (Å／秒） 0.3 0.3 膜厚 (Å) 100 4000 比較のために、下地層および上層の成膜時の基板温度を
同じ 710℃にし、他の条件は上記と同じにして、下地層
＋上層の総膜厚が上記と同じ（4100Å) となるように成
膜した比較例のサンプルを作った。成膜後に得られた各
サンプルの超電導薄膜の表面状態を走査型電子顕微鏡で
観察し、常法に従って臨界温度Ｔc と臨界電流密度Ｊc
とを測定した。結果は表６にまとめて示してある。
同じ 710℃にし、他の条件は上記と同じにして、下地層
＋上層の総膜厚が上記と同じ（4100Å) となるように成
膜した比較例のサンプルを作った。成膜後に得られた各
サンプルの超電導薄膜の表面状態を走査型電子顕微鏡で
観察し、常法に従って臨界温度Ｔc と臨界電流密度Ｊc
とを測定した。結果は表６にまとめて示してある。
【００１６】
【表６】 結果 サンプル 臨界温度 臨界電流 (77Ｋ） 薄膜の状態 Ｔｃ（Ｋ） Ｊc （Ａ／cm2) 本発明 87 ５×105 一様で平滑 比較例 50 ─ 凹凸あり
【００１７】実施例４ ターゲットとしてBi：Sr：Ca：Cuの原子比が２：２：
２：2.5 の焼結体を使用した。基板はシリコン単結晶を
使用し、その(100)面上にBi−Sr−Ca−Cu−Ｏ酸化物超
電導薄膜を成膜した。すなわち、本発明方法により同一
チャンバー中で、先ず下地層を形成し、次いで、この下
地層上に上層を連続して成膜した。各成膜条件は表７に
まとめて示してある。
２：2.5 の焼結体を使用した。基板はシリコン単結晶を
使用し、その(100)面上にBi−Sr−Ca−Cu−Ｏ酸化物超
電導薄膜を成膜した。すなわち、本発明方法により同一
チャンバー中で、先ず下地層を形成し、次いで、この下
地層上に上層を連続して成膜した。各成膜条件は表７に
まとめて示してある。
【００１８】
【表７】 成膜条件 下地層 上層 基板温度（℃） 360 680 圧力 (Torr) 0.1 0.1 スパッタリングガス Ar＋Ｏ2 Ｏ2／Ar＋Ｏ2 （％) 20 20 ＲＦ出力（Ｗ／cm2) ２ ２ 成膜速度 (Å／秒） 0.3 0.3 膜厚 (Å) 100 4000 比較のために、下地層および上層の成膜時の基板温度を
同じ 680℃にし、他の条件は上記と同じにして、下地層
＋上層の総膜厚が上記と同じ（4100Å) となるように成
膜した比較例のサンプルを作った。成膜後に得られた各
サンプルの超電導薄膜の表面状態を走査型電子顕微鏡で
観察し、常法に従って臨界温度Ｔc と臨界電流密度Ｊc
とを測定した。結果は表８にまとめて示してある。
同じ 680℃にし、他の条件は上記と同じにして、下地層
＋上層の総膜厚が上記と同じ（4100Å) となるように成
膜した比較例のサンプルを作った。成膜後に得られた各
サンプルの超電導薄膜の表面状態を走査型電子顕微鏡で
観察し、常法に従って臨界温度Ｔc と臨界電流密度Ｊc
とを測定した。結果は表８にまとめて示してある。
【００１９】
【表８】 結果 サンプル 臨界温度 臨界電流 (77Ｋ） 薄膜の状態 Ｔｃ（Ｋ） Ｊc （Ａ／cm2) 本発明 85 ２×105 一様で平滑 比較例 60 ─ 凹凸あり
【００２０】実施例５ 実施例４を繰り返したが、シリコン単結晶基板の代わり
にGaAs化合物半導体の単結晶基板を用い、その(100) 面
上にBi−Sr−Ca−Cu−Ｏ酸化物超電導薄膜を成膜した。
成膜条件は表９にまとめて示してある。
にGaAs化合物半導体の単結晶基板を用い、その(100) 面
上にBi−Sr−Ca−Cu−Ｏ酸化物超電導薄膜を成膜した。
成膜条件は表９にまとめて示してある。
【００２１】
【表９】 成膜条件 下地層 上層 基板温度（℃） 380 690 圧力 (Torr) 0.1 0.1 スパッタリングガス Ar＋Ｏ2 Ｏ2／Ar＋Ｏ2 （％) 20 20 ＲＦ出力（Ｗ／cm2) ２ ２ 成膜速度 (Å／秒） 0.3 0.3 膜厚 (Å) 100 4000 比較のために、下地層および上層の成膜時の基板温度を
同じ 690℃にし、他の条件は上記と同じにして、下地層
＋上層の総膜厚が上記と同じ（4100Å) となるように成
膜した比較例のサンプルを作った。成膜後に得られた各
サンプルの超電導薄膜の表面状態を走査型電子顕微鏡で
観察し、常法に従って臨界温度Ｔc と臨界電流密度Ｊc
とを測定した。結果は表10にまとめて示してある。
同じ 690℃にし、他の条件は上記と同じにして、下地層
＋上層の総膜厚が上記と同じ（4100Å) となるように成
膜した比較例のサンプルを作った。成膜後に得られた各
サンプルの超電導薄膜の表面状態を走査型電子顕微鏡で
観察し、常法に従って臨界温度Ｔc と臨界電流密度Ｊc
とを測定した。結果は表10にまとめて示してある。
【００２２】
【表１０】 結果 サンプル 臨界温度 臨界電流 (77Ｋ） 薄膜の状態 Ｔｃ（Ｋ） Ｊc （Ａ／cm2) 本発明 90 ３×105 一様で平滑 比較例 67 ─ 凹凸あり
【００２３】実施例６ 実施例４を繰り返したが、シリコン単結晶基板の代わり
にInＰ化合物半導体の単結晶基板を用い、その(100) 面
上にBi−Sr−Ca−Cu−Ｏ酸化物超電導薄膜を成膜した。
成膜条件は表11にまとめて示してある。
にInＰ化合物半導体の単結晶基板を用い、その(100) 面
上にBi−Sr−Ca−Cu−Ｏ酸化物超電導薄膜を成膜した。
成膜条件は表11にまとめて示してある。
【００２４】
【表１１】 成膜条件 下地層 上層 基板温度（℃） 410 670 圧力 (Torr) 0.1 0.1 スパッタリングガス Ar＋Ｏ2 Ｏ2／Ar＋Ｏ2 （％) 20 20 ＲＦ出力（Ｗ／cm2) ２ ２ 成膜速度 (Å／秒） 0.3 0.3 膜厚 (Å) 100 4000 比較のために、下地層および上層の成膜時の基板温度を
同じ 670℃にし、他の条件は上記と同じにして、下地層
＋上層の総膜厚が上記と同じ（4100Å) となるように成
膜した比較例のサンプルを作った。成膜後に得られた各
サンプルの超電導薄膜の表面状態を走査型電子顕微鏡で
観察し、常法に従って臨界温度Ｔc と臨界電流密度Ｊc
とを測定した。結果は表12にまとめて示してある。
同じ 670℃にし、他の条件は上記と同じにして、下地層
＋上層の総膜厚が上記と同じ（4100Å) となるように成
膜した比較例のサンプルを作った。成膜後に得られた各
サンプルの超電導薄膜の表面状態を走査型電子顕微鏡で
観察し、常法に従って臨界温度Ｔc と臨界電流密度Ｊc
とを測定した。結果は表12にまとめて示してある。
【００２５】
【表１２】 結果 サンプル 臨界温度 臨界電流 (77Ｋ） 薄膜の状態 Ｔｃ（Ｋ） Ｊc （Ａ／cm2) 本発明 93 ４×105 一様で平滑 比較例 70 ─ 凹凸あり
【００２６】実施例７ 実施例１を繰り返したが、下地層としてＭｇＯを用い
て、シリコン単結晶基板の(100) 面上にＹ−Ba−Cu−Ｏ
酸化物超電導薄膜を成膜した。成膜条件は表13にまとめ
て示してある。
て、シリコン単結晶基板の(100) 面上にＹ−Ba−Cu−Ｏ
酸化物超電導薄膜を成膜した。成膜条件は表13にまとめ
て示してある。
【００２７】
【表１３】 成膜条件 下地層 上層 基板温度（℃） 300 640 圧力 (Torr) 0.1 0.1 スパッタリングガス Ar＋Ｏ2 Ｏ2／Ar＋Ｏ2 （％) 20 20 ＲＦ出力（Ｗ／cm2) ２ ２ 成膜速度 (Å／秒） 0.03 0.3 膜厚 (Å) 100 4000 比較のために、下地層および上層の成膜時の基板温度を
同じ 640℃にし、他の条件は上記と同じにして、下地層
＋上層の総膜厚が上記と同じ（4100Å) となるように成
膜した比較例のサンプルを作った。実施例１と同じ測定
をした結果は表14にまとめて示してある。
同じ 640℃にし、他の条件は上記と同じにして、下地層
＋上層の総膜厚が上記と同じ（4100Å) となるように成
膜した比較例のサンプルを作った。実施例１と同じ測定
をした結果は表14にまとめて示してある。
【００２８】
【表１４】 結果 サンプル 臨界温度 臨界電流 (77Ｋ） 薄膜の状態 Ｔｃ（Ｋ） Ｊc （Ａ／cm2) 本発明 82 ３×105 一様で平滑 比較例 40 ─ 凹凸あり
【００２９】
【発明の効果】本発明方法を用いることによって、単に
基板温度を制御するだけで、半導体単結晶基板上に結晶
性の優れた酸化物超電導材料を成膜することができる。
基板温度を制御するだけで、半導体単結晶基板上に結晶
性の優れた酸化物超電導材料を成膜することができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 // Ｈ０１Ｂ 12/06 ＺＡＡ 8936−5Ｇ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 物理蒸着法によって酸化物超電導材料の
薄膜を半導体単結晶基板上に成膜する方法において、先
ず、500 ℃以下の基板温度で厚さ50〜200 Åの酸化物材
料の下地層を上記基板上に形成し、次いで、この下地層
上に 600℃以上の基板温度で酸化物超電導材料の上層を
成膜することを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3181910A JPH054806A (ja) | 1990-06-28 | 1991-06-26 | 酸化物超電導薄膜の成膜方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-170993 | 1990-06-28 | ||
| JP17099390 | 1990-06-28 | ||
| JP3181910A JPH054806A (ja) | 1990-06-28 | 1991-06-26 | 酸化物超電導薄膜の成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH054806A true JPH054806A (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=26493837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3181910A Withdrawn JPH054806A (ja) | 1990-06-28 | 1991-06-26 | 酸化物超電導薄膜の成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH054806A (ja) |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP3181910A patent/JPH054806A/ja not_active Withdrawn
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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: 19980903 |