JPH0634420B2 - Method for manufacturing oxide superconducting transistor device - Google Patents

Method for manufacturing oxide superconducting transistor device

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JPH0634420B2
JPH0634420B2 JP1097313A JP9731389A JPH0634420B2 JP H0634420 B2 JPH0634420 B2 JP H0634420B2 JP 1097313 A JP1097313 A JP 1097313A JP 9731389 A JP9731389 A JP 9731389A JP H0634420 B2 JPH0634420 B2 JP H0634420B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高速、低消費電力でスイッチング動作を行う超
電導スイッチング装置等の超電導エレクトロニクスの分
野に係り、とくに液体窒素温度で動作可能な酸化物超電
導トランジスタ装置の作製方法に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of superconducting electronics such as superconducting switching devices that perform switching operations at high speed and low power consumption, and more particularly to oxide superconducting devices that can operate at liquid nitrogen temperatures. The present invention relates to a method for manufacturing a transistor device.

〔従来の技術〕 Y−Ba−Cu酸化物あるいはBi−Sr−Ca−Cu
酸化物等の酸化物系超電導材料は臨界温度が90K以上
であり、液体窒素温度において完全な超電導性を示すも
のである。これらY−Ba−Cu酸化物等の超電導材料
をエレクトロニクスとくにスイッチングデバイスの分野
に応用するためには基本的な超電導能動素子である超電
導トランジスタを得る必要がある。
[Prior Art] Y-Ba-Cu oxide or Bi-Sr-Ca-Cu
Oxide-based superconducting materials such as oxides have a critical temperature of 90 K or higher and exhibit complete superconductivity at liquid nitrogen temperature. In order to apply these superconducting materials such as Y-Ba-Cu oxide to electronics, especially in the field of switching devices, it is necessary to obtain a superconducting transistor which is a basic superconducting active element.

Y−Ba−Cu酸化物あるいはBi−Sr−Ca−Cu
酸化物を用いた超電導トランジスタ、あるいは超電導三
端子素子としてはY−Ba−Cu酸化物薄膜から成る超
電導弱結合に対してAl薄膜から成る電流注入電極を備
えた、いわゆる電流注入スイッチング素子が作製されて
いる。この例は第49回応用物理学会学術講演予稿集第
1分冊151頁(1988年)に記載されている。
Y-Ba-Cu oxide or Bi-Sr-Ca-Cu
As a superconducting transistor using an oxide, or as a superconducting three-terminal element, a so-called current injection switching element having a current injection electrode made of an Al thin film for a superconducting weak bond made of a Y-Ba-Cu oxide thin film was manufactured. ing. This example is described in the 49th Applied Physics Society Academic Lecture Proceedings, 1st Volume, 151 pages (1988).

〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は電流注入型のスイッチング素子に関して
第三電極を付加することにより超電導電流を制御するも
のである。スイッチング信号は電流である。スイッチン
グ信号種を電流とする場合、入力信号電流と出力信号電
流を分離することが必要である。入出力信号を分離しな
い場合、素子がスイッチングしない場合でも、入力信号
電流が出力線にそのまま流れるという問題が生じる。こ
れはスイッチング回路における誤動作の原因となる。
[Problems to be Solved by the Invention] The above conventional technique controls a superconducting current by adding a third electrode to a current injection type switching element. The switching signal is a current. When the switching signal type is current, it is necessary to separate the input signal current and the output signal current. When the input / output signals are not separated, there is a problem that the input signal current flows through the output line as it is even if the element does not switch. This causes a malfunction in the switching circuit.

スイッチング素子の機能としては、スイッチング信号電
流を注入することによってスイッチング動作を行わせる
とともに、素子の入出力電流分離作用が働くことが必要
である。このような機能をスイッチング素子に賦与する
ことは非常に困難であり、またこのような機能を有せし
めたとしても素子の構造がきわめて複雑となる。
As a function of the switching element, it is necessary to perform a switching operation by injecting a switching signal current and to have an input / output current separation action of the element. It is very difficult to impart such a function to the switching element, and even if such a function is provided, the structure of the element becomes extremely complicated.

したがってスイッチング素子において入出力信号の分離
を容易に達成するためには、入力信号を電流以外のもの
に求める必要がある。最も素子としての取扱いが簡単な
方法は半導体トランジスタのごとく、電圧信号を用いる
方法である。
Therefore, in order to easily achieve the separation of the input / output signals in the switching element, it is necessary to find the input signal other than the current. The easiest method to handle the element is to use a voltage signal like a semiconductor transistor.

そこで本発明の目的は超電導スイッチング素子、とくに
高臨界温度の酸化物超電導材料を用いた超電導三端子素
子において、電圧信号によってスイッチング動作を生ぜ
しめる三端子素子の作製方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a superconducting switching element, particularly a superconducting three-terminal element using an oxide superconducting material having a high critical temperature, which causes a switching operation by a voltage signal.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

上記目的を達成するために本発明においては、Y−Ba
−Cu酸化物あるいはBi−Sr−Ca−Cu酸化物あ
るいはTl−Ba−Ca−Cu酸化物をはじめとする酸
化物系超電導材料をソースおよびドレイン電極とする電
界効果型超電導トランジスタを構成する。この電界効果
型超電導トランジスタにおいて、ゲート電極材を構成す
る元素の一部が酸化物系超電導材料に含まれることによ
り、酸化物系超電導材料の一部が電気的に絶縁体特性化
および半導体特性化されてなり、この絶縁体特性化され
た部分および半導体特性化された部分を各々超電導トラ
ンジスタの絶縁膜および半導体層として用いるものであ
る。より具体的には、Si、Ge等の半導体、あるいは
Cu,Ag,Pd等の金属細線を上記酸化物超電導薄膜
上に形成し、ゲート電極としての役割を担わせる。ゲー
ト電極形成拡散熱処理を施すことにより、ゲート電極の
成分を酸化物超電導薄膜中に侵入させる。拡散反応は酸
化物超電導薄膜の裏面まで進行させる。
In order to achieve the above object, in the present invention, Y-Ba is used.
A field effect superconducting transistor having an oxide superconducting material such as —Cu oxide, Bi—Sr—Ca—Cu oxide, or Tl—Ba—Ca—Cu oxide as source and drain electrodes is formed. In this field effect superconducting transistor, since a part of the elements forming the gate electrode material is included in the oxide superconducting material, a part of the oxide superconducting material is electrically characterized as an insulator and semiconductor. The insulator-characterized portion and the semiconductor-characterized portion are used as an insulating film and a semiconductor layer of a superconducting transistor, respectively. More specifically, a semiconductor such as Si or Ge, or a metal thin wire such as Cu, Ag, or Pd is formed on the above oxide superconducting thin film to serve as a gate electrode. By performing diffusion heat treatment for forming a gate electrode, the components of the gate electrode are made to penetrate into the oxide superconducting thin film. The diffusion reaction proceeds to the back surface of the oxide superconducting thin film.

ゲート電極膜と酸化物超電導電極の界面を絶縁状態と
し、ゲート絶縁膜とする。さらにゲート電極膜の下部に
おける酸化物超電導薄膜の絶縁状態部から導部までを拡
散反応によって半導体的な性質を保持させる。この工程
において酸化物超電導薄膜の超電導的性質を有する領域
を半導体的性質を有する細線状部位を介して2つの領域
に分つ。これら2つの領域に分かれた酸化物超電導薄膜
部位をそれぞれソース電極およびドレイン電極とする。
The interface between the gate electrode film and the oxide superconducting electrode is insulated to form a gate insulating film. Further, the semiconductor property is maintained in the lower part of the gate electrode film from the insulating state part to the conducting part of the oxide superconducting thin film by a diffusion reaction. In this step, the region having the superconducting property of the oxide superconducting thin film is divided into two regions via the thin linear portion having the semiconductor property. The oxide superconducting thin film portions divided into these two regions are used as a source electrode and a drain electrode, respectively.

〔作用〕 以上述べた手段は以下の理由により上記目的、すなわち
酸化物超電導材料を用いた電界効果による超電導トラン
ジスタの動作を可能にするものである。
[Operation] The means described above enables the above purpose, that is, the operation of the superconducting transistor by the field effect using the oxide superconducting material, for the following reasons.

酸化物超電導材料を用いて電界効果トランジスタを作製
する場合、酸化物超電導材料のコヒーレンス長さが短か
いこと、および界面における超電導電子の反射係数が大
きいことなどの理由により異種材料を用いた寸法の長
い、つまり超電導電極間距離の長い超電導弱結合素子を
得るのは困難である。しかるに従来のSi等半導体材料
によって構成される電界効果型MOSトランジスタの構
造はソースおよびドレイン電極、それぞれの半導体にお
けるオーミック伝導層、ゲート部、ゲート絶縁膜および
ゲート電極から成る複雑な構造を有している。酸化物超
電導材料を用いた電界効果トランジスタにおいてこのよ
うなMOSトランジスタ型の構造を用いた場合、超電導
ソース電極とドレイン電極間の距離は制約され、0.1
μm以下の長さにすることはパタン形成技術および加工
技術上きわめて困難である。しかるに本発明においては
その構造および製法が非常に簡単であり、ゲート電極膜
の幅を狭くすることに対応して、超電導ソースとドレイ
ン電極間の距離を短くすることができる。すなわちパタ
ン形成技術の限界が0.1μmであれば、0.1μmの
電極間隔を得ることができる。
When manufacturing a field effect transistor using an oxide superconducting material, it is possible to use a different material because of the short coherence length of the oxide superconducting material and the large reflection coefficient of the superconducting conductor at the interface. It is difficult to obtain a superconducting weak coupling element having a long distance, that is, a long distance between superconducting electrodes. However, the structure of a conventional field effect MOS transistor made of a semiconductor material such as Si has a complicated structure including a source and drain electrode, an ohmic conductive layer in each semiconductor, a gate portion, a gate insulating film and a gate electrode. There is. When such a MOS transistor type structure is used in a field effect transistor using an oxide superconducting material, the distance between the superconducting source electrode and the drain electrode is restricted to 0.1.
It is extremely difficult to reduce the length to less than μm in terms of pattern forming technology and processing technology. However, in the present invention, the structure and the manufacturing method thereof are very simple, and the distance between the superconducting source and drain electrodes can be shortened corresponding to the reduction of the width of the gate electrode film. That is, if the pattern forming technology has a limit of 0.1 μm, an electrode interval of 0.1 μm can be obtained.

さらに本発明において特徴的な作用としては、ソースお
よびドレイ電極をなす超電導薄膜と半導体薄膜は同種材
料で形成されるので、超電導電極と半導体の界面でショ
ットキー障壁が形成され、超電導電子の透過率が大幅に
低下するという問題を低減できる。
Further, as a characteristic action in the present invention, since the superconducting thin film and the semiconductor thin film forming the source and drain electrodes are formed of the same material, a Schottky barrier is formed at the interface between the superconducting electrode and the semiconductor, and the transmittance of the superconducting element is increased. Can be reduced.

以上のごとき本発明にかかるトランジスタ装置の構造は
酸化物超電導材料に特有の問題点を克服して、ゲート電
極によって信号電圧を印加し、スイッチング動作を行わ
せるという電界効果型超電導トランジスタの機能を可能
ならしめるものである。
As described above, the structure of the transistor device according to the present invention overcomes the problem peculiar to the oxide superconducting material and enables the function of the field effect superconducting transistor of applying the signal voltage by the gate electrode to perform the switching operation. It is something that can be done.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を以下に述べる実施例にもとづいて説明す
る。
The present invention will be described below based on Examples described below.

〔実施例1〕 SrTiO3の(110)面方位単結晶を基板1として
Y−Ba−Cu酸化物薄膜2の形成を高周波マグネトロ
ンスパッタリング法によって行った。Y−Ba−Cu酸
化物の円板状焼結体で、かつ、組成比が1:2:4のタ
ーゲットを用い、100Wの高周波電力を印加すること
によりスパッタリングを行った。放電ガスとしてはO2
濃度50%のAr+O2混合ガスを用い、ガス圧力は5
mTorrとした。膜形成時の基板温度は700℃とし
た。以上のごとき方法により化学量論組成のY−Ba−
Cu酸化物薄膜2を得た。Y−Ba−Cu酸化物薄膜2
はペロブスカイト型結晶のc軸が基板面と平行な配向性
を示した。膜厚は0.1μmとした。さらに超電導臨界
温度は80Kから85Kである。
Example 1 The Y-Ba-Cu oxide thin film 2 was formed by the high frequency magnetron sputtering method using the (110) plane oriented single crystal of SrTiO 3 as the substrate 1. Sputtering was performed by applying a high-frequency power of 100 W using a disk-shaped sintered body of Y-Ba-Cu oxide and having a composition ratio of 1: 2: 4. O 2 as the discharge gas
Ar + O 2 mixed gas with a concentration of 50% was used, and the gas pressure was 5
It was mTorr. The substrate temperature during film formation was 700 ° C. According to the above method, the stoichiometric composition of Y-Ba-
Cu oxide thin film 2 was obtained. Y-Ba-Cu oxide thin film 2
Shows an orientation in which the c-axis of the perovskite type crystal is parallel to the substrate surface. The film thickness was 0.1 μm. Furthermore, the superconducting critical temperature is 80K to 85K.

つぎにY−Ba−Cu酸化物薄膜2に対してゲートを含
み、ソースとドレイン電極に対応するパタンを化学的な
エッチング法により形成する。さらにゲートに対応する
幅0.1μmの溝を有する有機レジストパタンを電子ビ
ーム描画法により形成する。この上からPt膜を形成
し、しかる後に有機レジスト膜を除去することにより幅
0.1μmのPt細線3を得る。
Next, a pattern including a gate for the Y-Ba-Cu oxide thin film 2 and corresponding to the source and drain electrodes is formed by a chemical etching method. Further, an organic resist pattern having a groove having a width of 0.1 μm corresponding to the gate is formed by an electron beam drawing method. A Pt film is formed on this, and then the organic resist film is removed to obtain a Pt thin wire 3 having a width of 0.1 μm.

さらにこの状態において酸素1気圧の雰囲気において、
700〜900℃の温度範囲で熱処理を10minから2
hrの時間範囲で行い、Pt層の熱拡散を進行させる。
これによりPt細線を形成した部位において金属伝導
層、障壁層4および半導体層5を得る。金属伝導層はゲ
ート電極、障壁層はゲート絶縁膜としての役割を有す
る。
In this state, in an atmosphere of oxygen at 1 atm,
Heat treatment in the temperature range of 700-900 ℃ from 10min to 2
The thermal diffusion of the Pt layer proceeds in the time range of hr.
Thereby, the metal conductive layer, the barrier layer 4 and the semiconductor layer 5 are obtained in the portion where the Pt thin wire is formed. The metal conductive layer functions as a gate electrode and the barrier layer functions as a gate insulating film.

なおY−Ba−Cu酸化物に対してPtの拡散を行った
場合、Pt濃度と特性の関係は以下のとおりである。す
なわちCuに対するPtの置換割合が10%に対して、
臨界温度の低下割合は約50%である。置換割合20〜
30%の場合、超電導体ではなくなる。したがって半導
体部におけるCuに対するPtの置換割合は30〜50
%とする。さらにこのようなPtの拡散反応を行った場
合、Pt膜と半導体層の界面においてPtとBaを含む
酸化物が形成され、絶縁層となる。Ptの置換割合30
%以上の条件はPt膜形成後の熱処理温度850℃以
上、熱処理時間1時間以上の条件によって得られる。
When Pt is diffused into the Y-Ba-Cu oxide, the relationship between the Pt concentration and the characteristics is as follows. That is, the substitution ratio of Pt with respect to Cu is 10%,
The decrease rate of the critical temperature is about 50%. Substitution ratio 20-
When it is 30%, it is not a superconductor. Therefore, the substitution ratio of Pt to Cu in the semiconductor portion is 30 to 50.
%. Further, when such a Pt diffusion reaction is carried out, an oxide containing Pt and Ba is formed at the interface between the Pt film and the semiconductor layer to form an insulating layer. Pt substitution ratio 30
% Or more is obtained by the condition that the heat treatment temperature after forming the Pt film is 850 ° C. or higher and the heat treatment time is 1 hour or longer.

以上のごとき工程により酸化物超電導トランジスタ装置
を得る。この酸化物超電導トラジスタ装置は電圧信号に
よってスイッチング動作を行ういわゆる電界効果型トラ
ンジスタとして用いることができる。すなわち本酸化物
超電導トランジスタ装置は第2図に示されるごとく、ゲ
ートに電圧信号を印加しない状態6においては零電圧状
態において超電導電流が流れないが、ゲートに負電圧を
印加した場合7においては、超電導電流が流れ、スイッ
チング動作が行われる。その理由は次のとおりである。
ゲートの負電圧を印加することにより、ゲート近傍の半
導体層のバンドが上方に曲げられ、ホール濃度が高くな
る。ソースおよびドレイン電極から半導体層にしみ出す
超電導電子の広がる距離はホール濃度すなわち超電導電
子の濃度に依存して長くなり、各電極からしみ出した超
電導電子波が互いに重なり合うからである。
An oxide superconducting transistor device is obtained by the above steps. This oxide superconducting transistor device can be used as a so-called field effect transistor which performs a switching operation by a voltage signal. That is, as shown in FIG. 2, in the oxide superconducting transistor device, the superconducting current does not flow in the zero voltage state in the state 6 in which the voltage signal is not applied to the gate, but in the case 7 in which the negative voltage is applied, A superconducting current flows and a switching operation is performed. The reason is as follows.
By applying a negative voltage to the gate, the band of the semiconductor layer near the gate is bent upward, and the hole concentration is increased. This is because the distance over which the superconducting conductors that exude from the source and drain electrodes to the semiconductor layer spread increases depending on the hole concentration, that is, the concentration of the superconducting conductors, and the superconducting waves exuding from each electrode overlap each other.

〔実施例2〕 同一の材料構成により作製せる第3図に示すごとき酸化
物超電導トランジスタに関しては以下の通りである。S
rTiO3の(110)面方位単結晶を基板1として、
ゲートに対応する幅0.1μmの溝を有する有機レジス
トパタンを電子ビーム描画法により形成する。この上か
らPtも膜3を形成し、しかる後に有機レジスト膜を除
去することにより幅0.1μmのPt細線3を得る。P
t膜の膜厚は0.05μmとする。この上にY−Ba−
Cu酸化物薄膜2を実施例1と同様の方法および条件に
より形成し、ソースおよびドレイン電極パタン形成のた
めの加工を行う。Y−Ba−Cu酸化物薄膜2のパタン
形成は希硝酸を用いた化学エッチングによって行う。つ
ぎに酸素1気圧の雰囲気中において、700〜900℃
の温度範囲で熱処理を10minから2hrの範囲で行う
ことにより、Pt層の熱拡散を進行させる。これにより
Pt細線3を形成した部位において障壁層4および半導
体層5を得る。金属伝導層3はゲート電極、障壁層4は
ゲート絶縁膜としての役割を有する。
Example 2 The oxide superconducting transistor as shown in FIG. 3 which can be manufactured with the same material structure is as follows. S
Using the (110) plane oriented single crystal of rTiO 3 as the substrate 1,
An organic resist pattern having a groove having a width of 0.1 μm corresponding to the gate is formed by an electron beam drawing method. A Pt film 3 is also formed on this, and then the organic resist film is removed to obtain a Pt thin wire 3 having a width of 0.1 μm. P
The thickness of the t film is 0.05 μm. Y-Ba-
The Cu oxide thin film 2 is formed by the same method and conditions as in Example 1, and processed for forming source and drain electrode patterns. The pattern formation of the Y-Ba-Cu oxide thin film 2 is performed by chemical etching using dilute nitric acid. Next, in an atmosphere of 1 atm of oxygen, 700 to 900 ° C.
By performing the heat treatment in the temperature range of 10 min to 2 hr, the thermal diffusion of the Pt layer proceeds. Thereby, the barrier layer 4 and the semiconductor layer 5 are obtained at the portion where the Pt thin wire 3 is formed. The metal conductive layer 3 serves as a gate electrode, and the barrier layer 4 serves as a gate insulating film.

半導体領域における材料的な構成は実施例1において述
べた通りである。
The material structure of the semiconductor region is as described in the first embodiment.

以上のごとき工程により酸化物超電導トランジスタ装置
を得る。この酸化物超電導トランジスタ装置は実施例1
の場合と同じく、ゲート電圧に対する印加信号の有無に
よって超電導状態と電圧状態との間をスイッチングする
機能を有する。
An oxide superconducting transistor device is obtained by the above steps. This oxide superconducting transistor device is the first embodiment.
As in the case of the above, it has a function of switching between the superconducting state and the voltage state depending on the presence or absence of an applied signal for the gate voltage.

なお超電導電極材としてBi−Sr−Ca−Cu酸化物
等他の酸化物超電導材料を用いた場合に関しても同様の
構造および製造方法を採用し、超電導スイッチング特性
を得ることができる。さらに酸化物超電導トランジスタ
のゲート電極材としてPt以外にSi,Ge,Ir,R
h,Pd,Ag,Ti,Zr,Hf等他の金属材料ある
いは半導体材料を用いた場合にも同様の特性を有する酸
化物超電導トランジスタ装置を得ることができる。とく
にIr,Rh,Pd,Ag,Ti,Zr,Hf等はPr
の場合とほぼ同一濃度の置換によって半導体層を得るこ
とができる。拡散熱処理条件もほぼ同様である。これに
対してSi,Ge等はより低い熱処理温度、すなわち8
00℃、1hr以上の酸素中熱処理によって超電導的性
質を除去することができる。
The superconducting switching characteristics can be obtained by adopting the same structure and manufacturing method when other oxide superconducting materials such as Bi-Sr-Ca-Cu oxide are used as the superconducting electrode material. In addition to Pt, Si, Ge, Ir, R are used as the gate electrode material of the oxide superconducting transistor.
An oxide superconducting transistor device having similar characteristics can be obtained when other metal material such as h, Pd, Ag, Ti, Zr, Hf or a semiconductor material is used. Especially Ir, Rh, Pd, Ag, Ti, Zr, Hf, etc. are Pr
The semiconductor layer can be obtained by the substitution with almost the same concentration as in the above case. The diffusion heat treatment conditions are almost the same. On the other hand, Si, Ge, etc. have a lower heat treatment temperature, that is, 8
The superconducting property can be removed by heat treatment in oxygen at 00 ° C. for 1 hr or more.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたごとく、本発明にかかる酸化物超電導トラン
ジスタ装置は以下の効果を有する。
As described above, the oxide superconducting transistor device according to the present invention has the following effects.

(1)ゲート電極に加えるスイッチング信号が電圧信号
であるから、入出力信号の分離を十分に取ることができ
る。したがって演算回路等への適用が容易である。
(1) Since the switching signal applied to the gate electrode is a voltage signal, the input / output signals can be sufficiently separated. Therefore, it can be easily applied to arithmetic circuits and the like.

(2)素子の構造が簡単であるため、サブミクロンの分
解能を持ったパターン間位置合せを必要としない。ゲー
ト電極部を形成するためのパターン形成は1回で完了さ
せることができる。
(2) Since the element structure is simple, pattern alignment with submicron resolution is not required. The pattern formation for forming the gate electrode portion can be completed once.

(3)ゲート電極部の構造が簡単であるため、ゲート長
をパターン形成寸法の保有する限界まで小さくすること
ができる。このことはゲート長を100nm以下の長さ
にし、超電導電子のコヒーレンス長さと同等ならしめる
ことによって、酸化物超電導トランジスタを液体窒素温
度に動作させることを可能とする。
(3) Since the structure of the gate electrode portion is simple, the gate length can be reduced to the limit of the pattern formation dimension. This makes it possible to operate the oxide superconducting transistor at the liquid nitrogen temperature by setting the gate length to 100 nm or less and making it equal to the coherence length of the superconducting conductor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の実施例1における酸化物超電導トラン
ジスタ装置の断面図、第2図は本発明の酸化物超電導ト
ランジスタの電圧−電流特性図、第3図は本発明の実施
例2における酸化物超電導トランジスタ装置の断面図で
ある。 符号の説明 1……SrTiO3基板、2……Y−Ba−Cu酸化物
超電導薄膜、3……Pt薄膜、4……障壁層、5……半
導体層、6……ゲート信号電圧零時の電圧−電流特性、
7……ゲート信号電圧印加時の電圧−電流特性。
1 is a sectional view of an oxide superconducting transistor device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a voltage-current characteristic diagram of an oxide superconducting transistor of the present invention, and FIG. 3 is an oxidation according to a second embodiment of the present invention. It is a sectional view of a superconducting transistor device. Explanation of symbols 1 ... SrTiO 3 substrate, 2 ... Y-Ba-Cu oxide superconducting thin film, 3 ... Pt thin film, 4 ... barrier layer, 5 ... semiconductor layer, 6 ... when gate signal voltage is zero Voltage-current characteristics,
7: Voltage-current characteristics when gate signal voltage is applied.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に超電導薄膜を形成し、上記超電導
薄膜の一部を電気的に半導体特性化および絶縁体特性化
することにより半導体層および障壁層の積層構造を形成
し、上記積層構造の形成により上記超電導薄膜を2分す
ることでソース、ドレイン電極を形成し、上記障壁層の
上にゲート電極を形成することを特徴とする酸化物超電
導トランジスタ装置の作製方法。
1. A laminated structure of a semiconductor layer and a barrier layer is formed by forming a superconducting thin film on a substrate and electrically characterizing a part of the superconducting thin film as a semiconductor and an insulator. Forming a source electrode and a drain electrode by dividing the superconducting thin film into two, and forming a gate electrode on the barrier layer.
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