JPH07133189A - 酸化物薄膜の製造方法 - Google Patents
酸化物薄膜の製造方法Info
- Publication number
- JPH07133189A JPH07133189A JP5279736A JP27973693A JPH07133189A JP H07133189 A JPH07133189 A JP H07133189A JP 5279736 A JP5279736 A JP 5279736A JP 27973693 A JP27973693 A JP 27973693A JP H07133189 A JPH07133189 A JP H07133189A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- oxide thin
- laser
- target
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【構成】 レーザー蒸着法により組成式（Ｌａ
2-x Ｍx ）ＴＯ4-y （ＴはＣｕ，Ｎｉ，ＣｏまたはＦｅ
を示し、Ｍはアルカリ土類金属元素を示す。）で示され
るＫ2 ＮｉＦ4 構造を有する酸化物薄膜を製造するに際
し、レーザー蒸着時の雰囲気中の酸素分圧を０．０１〜
５ｍＴｏｒｒとすることを特徴とする酸化物薄膜の製造
方法。 【効果】 本発明によれば組成式（Ｌａ2-x Ｍx ）ＴＯ
4-y （ＴはＣｕ，Ｎｉ，ＣｏまたはＦｅを示し、Ｍはア
ルカリ土類金属元素を示す。）で示される酸化物薄膜を
製造するに際し、レーザー蒸着時の雰囲気中の酸素分圧
を０．０１〜５ｍＴｏｒｒとすることにより相純度の高
いＫ2 ＮｉＦ4 構造を有し、かつ導電性の高いエピタキ
シャル薄膜を製造できる。
2-x Ｍx ）ＴＯ4-y （ＴはＣｕ，Ｎｉ，ＣｏまたはＦｅ
を示し、Ｍはアルカリ土類金属元素を示す。）で示され
るＫ2 ＮｉＦ4 構造を有する酸化物薄膜を製造するに際
し、レーザー蒸着時の雰囲気中の酸素分圧を０．０１〜
５ｍＴｏｒｒとすることを特徴とする酸化物薄膜の製造
方法。 【効果】 本発明によれば組成式（Ｌａ2-x Ｍx ）ＴＯ
4-y （ＴはＣｕ，Ｎｉ，ＣｏまたはＦｅを示し、Ｍはア
ルカリ土類金属元素を示す。）で示される酸化物薄膜を
製造するに際し、レーザー蒸着時の雰囲気中の酸素分圧
を０．０１〜５ｍＴｏｒｒとすることにより相純度の高
いＫ2 ＮｉＦ4 構造を有し、かつ導電性の高いエピタキ
シャル薄膜を製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は酸化物薄膜の製造方法に
関する。詳しくはレーザー蒸着法によりＫ2ＮｉＦ4 構
造を有する金属酸化物薄膜を製造する方法に関する。
関する。詳しくはレーザー蒸着法によりＫ2ＮｉＦ4 構
造を有する金属酸化物薄膜を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｄ2-x Ｃｅx ＣｕＯ4 ，ＹＢａ2 Ｃｕ
3 Ｏ7 等多くの銅酸化物薄膜をレーザー蒸着法により作
成することが行なわれてきたが、通常酸化不足が問題と
なるため、従来は製膜中いかに効率良く酸化するかが注
目されている。即ち、製膜時における酸素分圧は高い方
がよいとされ、例えば、ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7 薄膜を酸素
分圧が４００ｍＴｏｒｒの高圧下で製膜することが報告
されている（特開平５−３２４９３）。
3 Ｏ7 等多くの銅酸化物薄膜をレーザー蒸着法により作
成することが行なわれてきたが、通常酸化不足が問題と
なるため、従来は製膜中いかに効率良く酸化するかが注
目されている。即ち、製膜時における酸素分圧は高い方
がよいとされ、例えば、ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7 薄膜を酸素
分圧が４００ｍＴｏｒｒの高圧下で製膜することが報告
されている（特開平５−３２４９３）。
【０００３】一方、Ｌａ2-x Ｓｒx ＣｕＯ4 で代表され
るような酸化物は超伝導性を示す系であるが、一方、室
温でも高い導電性を示し、このような性質をもつ酸化物
を様々な素子の材料、例えばＦＥＴ素子の導電層等とし
て利用することが等研究されている。従って、このよう
な酸化物の薄膜製造が重要となってきており、特にＫ 2
ＮｉＦ4 構造を有する酸化物薄膜に注目が集まってい
る。
るような酸化物は超伝導性を示す系であるが、一方、室
温でも高い導電性を示し、このような性質をもつ酸化物
を様々な素子の材料、例えばＦＥＴ素子の導電層等とし
て利用することが等研究されている。従って、このよう
な酸化物の薄膜製造が重要となってきており、特にＫ 2
ＮｉＦ4 構造を有する酸化物薄膜に注目が集まってい
る。
【０００４】上記のように、Ｋ2 ＮｉＦ4 構造を有する
酸化物薄膜をＦＥＴの導電層等に利用する際には、その
比抵抗も重要な要素であり、これが高すぎると、素子と
しての満足な性質は得られない。言い換えれば、Ｋ2 Ｎ
ｉＦ4 構造を有し、比抵抗の小さい酸化物薄膜を得るこ
とがその産業的利用上重要である。
酸化物薄膜をＦＥＴの導電層等に利用する際には、その
比抵抗も重要な要素であり、これが高すぎると、素子と
しての満足な性質は得られない。言い換えれば、Ｋ2 Ｎ
ｉＦ4 構造を有し、比抵抗の小さい酸化物薄膜を得るこ
とがその産業的利用上重要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
を背景にし、Ｋ2 ＮｉＦ4 構造を有する組成式（Ｌａ2-
x Ｍx ）ＴＯ4-y （ＴはＣｕ，Ｎｉ，ＣｏまたはＦｅを
示し、Ｍはアルカリ土類金属元素を示す。）で示される
酸化物薄膜を相純度を高く、効率よく製造する方法を提
供することを目的とする。
を背景にし、Ｋ2 ＮｉＦ4 構造を有する組成式（Ｌａ2-
x Ｍx ）ＴＯ4-y （ＴはＣｕ，Ｎｉ，ＣｏまたはＦｅを
示し、Ｍはアルカリ土類金属元素を示す。）で示される
酸化物薄膜を相純度を高く、効率よく製造する方法を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ｐ型半導
体となりうるＫ2 ＮｉＦ4 型構造を有する酸化物を従来
より低酸素圧雰囲気で蒸着することにより、高特性で相
の純度の高いＫ2 ＮｉＦ4 構造の酸化物を安定して定常
的に製造し得ることを見いだした。例えば良質の膜であ
ることの指標として超伝導特性を調べると、低酸素圧で
蒸着することによってのみ超伝導特性が得られることが
わかった。即ち、組成式（Ｌａ2-x Ｍx）ＴＯ4-y で示
されるＫ2 ＮｉＦ4 構造を有する酸化物薄膜を製造する
に際し、レーザー蒸着時の雰囲気中の酸素分圧を０．０
１〜５ｍＴｏｒｒとすることで上記目的を達成できるの
である。
体となりうるＫ2 ＮｉＦ4 型構造を有する酸化物を従来
より低酸素圧雰囲気で蒸着することにより、高特性で相
の純度の高いＫ2 ＮｉＦ4 構造の酸化物を安定して定常
的に製造し得ることを見いだした。例えば良質の膜であ
ることの指標として超伝導特性を調べると、低酸素圧で
蒸着することによってのみ超伝導特性が得られることが
わかった。即ち、組成式（Ｌａ2-x Ｍx）ＴＯ4-y で示
されるＫ2 ＮｉＦ4 構造を有する酸化物薄膜を製造する
に際し、レーザー蒸着時の雰囲気中の酸素分圧を０．０
１〜５ｍＴｏｒｒとすることで上記目的を達成できるの
である。
【０００７】本発明は、レーザー蒸着法により組成式
（Ｌａ2-x Ｍx ）ＴＯ4-y （ＴはＣｕ，Ｎｉ，Ｃｏまた
はＦｅを示し、Ｍはアルカリ土類金属元素を示す。）で
示されるＫ2 ＮｉＦ4 構造を有する酸化物薄膜を製造す
るに際し、レーザー蒸着時の雰囲気中の酸素分圧を０．
０１〜５ｍＴｏｒｒとすることを特徴とする酸化物薄膜
の製造方法である。
（Ｌａ2-x Ｍx ）ＴＯ4-y （ＴはＣｕ，Ｎｉ，Ｃｏまた
はＦｅを示し、Ｍはアルカリ土類金属元素を示す。）で
示されるＫ2 ＮｉＦ4 構造を有する酸化物薄膜を製造す
るに際し、レーザー蒸着時の雰囲気中の酸素分圧を０．
０１〜５ｍＴｏｒｒとすることを特徴とする酸化物薄膜
の製造方法である。
【０００８】まず、レーザー蒸着法について説明する。
レーザー蒸着法、特にレーザーアブレーションと言われ
る条件では、大きなエネルギー密度を持ったレーザーパ
ルスをターゲットに照射することにより、ターゲット材
を蒸発させ、基板上にターゲット組成に近い組成を有す
る薄膜を作製できることが利点であると考えられてい
る。
レーザー蒸着法、特にレーザーアブレーションと言われ
る条件では、大きなエネルギー密度を持ったレーザーパ
ルスをターゲットに照射することにより、ターゲット材
を蒸発させ、基板上にターゲット組成に近い組成を有す
る薄膜を作製できることが利点であると考えられてい
る。
【０００９】図１はレーザー蒸着装置の一例を示す概略
模式図である。エキシマレーザー発生装置１からのレー
ザー光１１は、窒素パージされた光学ボックス２を通り
真空槽３の窓５を通って真空槽３内に入射される。尚、
このレーザーとしては、例えばＹＡＧレーザー等の他の
高出力レーザーを用いてもよい。レーザー光１１は光学
ボックス２内の集光レンズ４によりターゲット手前に集
光され、ターゲット６に照射される。通常、集光レンズ
４の材料としては人工石英が用いられ、真空槽３の窓材
としては１気圧の圧力差を支える程度の厚みを有し且つ
このレーザー光１１を透過させ得る材料、例えば、人工
石英単結晶、ＭｇＦ2 単結晶、サファイヤ等が用いられ
る。
模式図である。エキシマレーザー発生装置１からのレー
ザー光１１は、窒素パージされた光学ボックス２を通り
真空槽３の窓５を通って真空槽３内に入射される。尚、
このレーザーとしては、例えばＹＡＧレーザー等の他の
高出力レーザーを用いてもよい。レーザー光１１は光学
ボックス２内の集光レンズ４によりターゲット手前に集
光され、ターゲット６に照射される。通常、集光レンズ
４の材料としては人工石英が用いられ、真空槽３の窓材
としては１気圧の圧力差を支える程度の厚みを有し且つ
このレーザー光１１を透過させ得る材料、例えば、人工
石英単結晶、ＭｇＦ2 単結晶、サファイヤ等が用いられ
る。
【００１０】ターゲット６に照射されたレーザー光はタ
ーゲット表面を局所的に短時間加熱する。例えば、エキ
シマレーザーではパルス幅１０〜３０ｎｓｅｃが一般的
である。この加熱を受け、ターゲット表面から蒸発が始
まる。この蒸発物はターゲット６に対向して配置された
基板８上に向かって放出され、基板上に堆積される。タ
ーゲット６はこれを支持するターゲットホルダー７によ
り回転可能であることが好ましく、場合によってはター
ゲットホルダー７に複数のターゲットを配置し各ターゲ
ットを回転可能にしてもよく、またターゲット間の位置
を交換できる機能を有していてもよい。また、基板８を
保持する基板ホルダー９も回転可能とするのが好まし
く、通常、基板加熱手段を有する。実際に薄膜を作製す
る場合、真空槽３には酸素などの酸化ガスがガス導入管
１２から供給される。
ーゲット表面を局所的に短時間加熱する。例えば、エキ
シマレーザーではパルス幅１０〜３０ｎｓｅｃが一般的
である。この加熱を受け、ターゲット表面から蒸発が始
まる。この蒸発物はターゲット６に対向して配置された
基板８上に向かって放出され、基板上に堆積される。タ
ーゲット６はこれを支持するターゲットホルダー７によ
り回転可能であることが好ましく、場合によってはター
ゲットホルダー７に複数のターゲットを配置し各ターゲ
ットを回転可能にしてもよく、またターゲット間の位置
を交換できる機能を有していてもよい。また、基板８を
保持する基板ホルダー９も回転可能とするのが好まし
く、通常、基板加熱手段を有する。実際に薄膜を作製す
る場合、真空槽３には酸素などの酸化ガスがガス導入管
１２から供給される。
【００１１】このようなレーザー蒸着法によると極めて
良好な電気特性、例えば極めて高い超伝導転移温度や臨
界電流密度等が得られることが報告されている。レーザ
ー蒸着法、特にレーザーアブレーションと言われる条件
では、ターゲットとして複数の金属元素と低沸点化合物
を構成する元素からなるターゲットを用いターゲットに
ほぼ近い組成の薄膜を得られる点が利点であるため、目
的とする薄膜の組成に近いターゲットを用いることが一
般に行なわれている。
良好な電気特性、例えば極めて高い超伝導転移温度や臨
界電流密度等が得られることが報告されている。レーザ
ー蒸着法、特にレーザーアブレーションと言われる条件
では、ターゲットとして複数の金属元素と低沸点化合物
を構成する元素からなるターゲットを用いターゲットに
ほぼ近い組成の薄膜を得られる点が利点であるため、目
的とする薄膜の組成に近いターゲットを用いることが一
般に行なわれている。
【００１２】例えば、酸素などの雰囲気ガス中で目的と
する薄膜に近い組成の酸化物焼結体をターゲットとし
て、レーザー照射し蒸着膜が作製される。また、レーザ
ー光の波長はターゲットに吸収されれば紫外光である必
要はないが、一般に１９０ｎｍから３５０ｎｍの光は多
くの物質に吸収され易く、また、パルス当りの出力の大
きなレーザーが得やすい。また、レーザー光以外の電子
線等のエネルギービームも使用可能である。
する薄膜に近い組成の酸化物焼結体をターゲットとし
て、レーザー照射し蒸着膜が作製される。また、レーザ
ー光の波長はターゲットに吸収されれば紫外光である必
要はないが、一般に１９０ｎｍから３５０ｎｍの光は多
くの物質に吸収され易く、また、パルス当りの出力の大
きなレーザーが得やすい。また、レーザー光以外の電子
線等のエネルギービームも使用可能である。
【００１３】このような発生源としては、エキシマレー
ザー、ＹＡＧレーザーに非線形光学素子を組合わせて波
長を短くしたもの、Ａｒイオンレーザー、炭酸ガスレー
ザー等が用いられる。特にエキシマレーザー、ＹＡＧレ
ーザーに非線形光学素子を組合わせたものが最も好まし
い。本発明で対象とする酸化物薄膜の組成は、（Ｌａ
2-x Ｍx ）ＴＯ4-y （ＴはＣｕ，Ｎｉ，ＣｏまたはＦｅ
を示し、Ｍはアルカリ土類金属元素を示す。）で示され
るが、組成式におけるｙは通常０．５以下、好ましくは
０〜０．１である。またｘは通常０〜１であるがＴがＣ
ｕの場合は０〜０．３である。さらにＭはアルカリ土類
金属元素でありＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ等が挙げられ、
特にはＳｒ，Ｂａ，Ｃａが好ましく、さらに好ましくは
Ｓｒである。好ましい具体的な酸化物としては、Ｌａ
2-x Ｓｒx ＣｕＯ4 （ｘ＝０〜０．２），Ｌａ2 ＮｉＯ
4 等が挙げられる。
ザー、ＹＡＧレーザーに非線形光学素子を組合わせて波
長を短くしたもの、Ａｒイオンレーザー、炭酸ガスレー
ザー等が用いられる。特にエキシマレーザー、ＹＡＧレ
ーザーに非線形光学素子を組合わせたものが最も好まし
い。本発明で対象とする酸化物薄膜の組成は、（Ｌａ
2-x Ｍx ）ＴＯ4-y （ＴはＣｕ，Ｎｉ，ＣｏまたはＦｅ
を示し、Ｍはアルカリ土類金属元素を示す。）で示され
るが、組成式におけるｙは通常０．５以下、好ましくは
０〜０．１である。またｘは通常０〜１であるがＴがＣ
ｕの場合は０〜０．３である。さらにＭはアルカリ土類
金属元素でありＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ等が挙げられ、
特にはＳｒ，Ｂａ，Ｃａが好ましく、さらに好ましくは
Ｓｒである。好ましい具体的な酸化物としては、Ｌａ
2-x Ｓｒx ＣｕＯ4 （ｘ＝０〜０．２），Ｌａ2 ＮｉＯ
4 等が挙げられる。
【００１４】酸化物薄膜を製膜するための基板として
は、好ましくはＳｒＴｉＯ3 ，ＬａＡｌＯ3 ，ＭｇＯ等
が挙げられる。ターゲットとしては粉末冶金法で製造し
たものが好んで用いられ、その組成が最終的な薄膜と同
じであるものを一枚あるいは複数枚用いることや、最終
的な酸化物を構成する各金属元素の酸化物を用いること
が、好ましい。酸素分圧は０．０１〜５ｍＴｏｒｒとす
るが、好ましくは０．１〜１ｍＴｏｒｒである。蒸着時
に他のガス、例えばＡｒ，Ｎｅ等の不活性ガスは通常特
に用いない。また製膜室は酸素ガス導入前に通常〜１０
-6Ｔｏｒｒの高真空に排気しておくのが好ましい。
は、好ましくはＳｒＴｉＯ3 ，ＬａＡｌＯ3 ，ＭｇＯ等
が挙げられる。ターゲットとしては粉末冶金法で製造し
たものが好んで用いられ、その組成が最終的な薄膜と同
じであるものを一枚あるいは複数枚用いることや、最終
的な酸化物を構成する各金属元素の酸化物を用いること
が、好ましい。酸素分圧は０．０１〜５ｍＴｏｒｒとす
るが、好ましくは０．１〜１ｍＴｏｒｒである。蒸着時
に他のガス、例えばＡｒ，Ｎｅ等の不活性ガスは通常特
に用いない。また製膜室は酸素ガス導入前に通常〜１０
-6Ｔｏｒｒの高真空に排気しておくのが好ましい。
【００１５】酸化物薄膜の製膜後は、１ｍＴｏｒｒ以上
の酸素分圧雰囲気下で冷却するのが好ましい。それ以下
の酸素分圧では所望の結晶構造を有する酸化物薄膜は得
られ難い傾向がある。使用するレーザーのエネルギー密
度としては１〜１０Ｊ／ｃｍ2 が好ましい。レーザー出
力としては、パルスレーザーを用いる場合、パルスあた
り１０〜１０００ｍＪが好ましい。基板の温度としては
通常５００〜９００℃、好ましくは６００〜８５０℃が
用いられる。基板温度が低いと所望の薄膜の結晶性が損
なわれる。また高すぎると基板表面から膜成分の再蒸発
が活発に生じ、さらにその蒸発速度は成分元素により異
なるため最終的な膜の組成が所望のものから外れる。な
お、上記の場合の基板温度とは通常基板ホルダー自身の
温度であるが、基板表面は通常図１に示されるように酸
素ガスが吹き付けられるため、実際の基板表面温度は基
板ホルダーの温度より約百度低い。基板とターゲットの
距離としては３〜１５ｃｍ、好ましくは４〜８ｃｍとす
る。上記の製膜法により得られる金属酸化物薄膜は、通
常厚みが５０〜５０００Åである。
の酸素分圧雰囲気下で冷却するのが好ましい。それ以下
の酸素分圧では所望の結晶構造を有する酸化物薄膜は得
られ難い傾向がある。使用するレーザーのエネルギー密
度としては１〜１０Ｊ／ｃｍ2 が好ましい。レーザー出
力としては、パルスレーザーを用いる場合、パルスあた
り１０〜１０００ｍＪが好ましい。基板の温度としては
通常５００〜９００℃、好ましくは６００〜８５０℃が
用いられる。基板温度が低いと所望の薄膜の結晶性が損
なわれる。また高すぎると基板表面から膜成分の再蒸発
が活発に生じ、さらにその蒸発速度は成分元素により異
なるため最終的な膜の組成が所望のものから外れる。な
お、上記の場合の基板温度とは通常基板ホルダー自身の
温度であるが、基板表面は通常図１に示されるように酸
素ガスが吹き付けられるため、実際の基板表面温度は基
板ホルダーの温度より約百度低い。基板とターゲットの
距離としては３〜１５ｃｍ、好ましくは４〜８ｃｍとす
る。上記の製膜法により得られる金属酸化物薄膜は、通
常厚みが５０〜５０００Åである。
【００１６】
【実施例】以下、実施例により本発明をより具体的に説
明する。 実施例１ 図１に示した装置を用いて、次のように薄膜を製造し
た。粉末冶金法によって製造したＬａ2-x Ｓｒx ＣｕＯ
4 （ｘ＝０．０１）のターゲットをターゲットホルダー
７に固定した。基板としては１０ｍｍ□のＳｒＴｉＯ3
（１００）を基板ホルダーに銀ペーストで接着して用い
た。真空槽を１０-6Ｔｏｒｒ以下に排気した後、毎分２
０℃の昇温速度で基板ホルダーを７８０℃に加熱・保持
した。次いで、酸素ガスを酸素導入管１２から毎分５ｃ
ｃ流して槽内を０．５ｍＴｏｒｒに保持した。酸素ガス
の吹き出し口と基板の距離は３．２ｃｍに設定した。パ
ルスあたりのパワー１６０ｍＪ，周波数５ＨｚのＡｒＦ
エキシマレーザーを用いて、上記ターゲットを３００ｒ
ｐｍで回転しながら、レーザービームの入射角度５０°
にて２０分間照射した。ビームの大きさは１ｍｍ×５ｍ
ｍであった。基板とターゲットの距離は６．５ｃｍに設
定した。製膜直後の酸素圧を１０Ｔｏｒｒ以上に調節し
５５０℃まで毎分２０℃で降温した。次いで室温まで自
然冷却を行なった。真空槽から取り出した膜をＸ線回折
で調べたところ、相純度の高いＫ2 ＮｉＦ4 構造を有す
るＬａ2-x Ｓｒx ＣｕＯ4 （ｘ＝０．０１）の結晶構造
を示した。そのＸ線回折チャート図を図２に示す。な
お、図中Ｓは基板のシグナルを示す。また得られた薄膜
の比抵抗は〜０．１オームｃｍであった。
明する。 実施例１ 図１に示した装置を用いて、次のように薄膜を製造し
た。粉末冶金法によって製造したＬａ2-x Ｓｒx ＣｕＯ
4 （ｘ＝０．０１）のターゲットをターゲットホルダー
７に固定した。基板としては１０ｍｍ□のＳｒＴｉＯ3
（１００）を基板ホルダーに銀ペーストで接着して用い
た。真空槽を１０-6Ｔｏｒｒ以下に排気した後、毎分２
０℃の昇温速度で基板ホルダーを７８０℃に加熱・保持
した。次いで、酸素ガスを酸素導入管１２から毎分５ｃ
ｃ流して槽内を０．５ｍＴｏｒｒに保持した。酸素ガス
の吹き出し口と基板の距離は３．２ｃｍに設定した。パ
ルスあたりのパワー１６０ｍＪ，周波数５ＨｚのＡｒＦ
エキシマレーザーを用いて、上記ターゲットを３００ｒ
ｐｍで回転しながら、レーザービームの入射角度５０°
にて２０分間照射した。ビームの大きさは１ｍｍ×５ｍ
ｍであった。基板とターゲットの距離は６．５ｃｍに設
定した。製膜直後の酸素圧を１０Ｔｏｒｒ以上に調節し
５５０℃まで毎分２０℃で降温した。次いで室温まで自
然冷却を行なった。真空槽から取り出した膜をＸ線回折
で調べたところ、相純度の高いＫ2 ＮｉＦ4 構造を有す
るＬａ2-x Ｓｒx ＣｕＯ4 （ｘ＝０．０１）の結晶構造
を示した。そのＸ線回折チャート図を図２に示す。な
お、図中Ｓは基板のシグナルを示す。また得られた薄膜
の比抵抗は〜０．１オームｃｍであった。
【００１７】実施例２ 実施例１において、ターゲットとしてＬａ2-x Ｓｒx Ｃ
ｕＯ4 （ｘ＝０．１）を用いたこと、および製膜時の酸
素分圧を２ｍＴｏｒｒとしたこと以外は同様にして薄膜
の製造を行なったところ、同じく相純度の高いＫ2 Ｎｉ
Ｆ4 構造を有するＬａ2-x Ｓｒx ＣｕＯ4 （ｘ＝０．
１）の結晶構造を示した。得られたＸ線回折チャート図
を図２に示す。なお、図中Ｓは基板のシグナルを示す。
また得られた薄膜の比抵抗は〜０．０５オームｃｍであ
った。さらに超伝導特性（臨界温度Ｔｃ＝２０Ｋ）を示
した。
ｕＯ4 （ｘ＝０．１）を用いたこと、および製膜時の酸
素分圧を２ｍＴｏｒｒとしたこと以外は同様にして薄膜
の製造を行なったところ、同じく相純度の高いＫ2 Ｎｉ
Ｆ4 構造を有するＬａ2-x Ｓｒx ＣｕＯ4 （ｘ＝０．
１）の結晶構造を示した。得られたＸ線回折チャート図
を図２に示す。なお、図中Ｓは基板のシグナルを示す。
また得られた薄膜の比抵抗は〜０．０５オームｃｍであ
った。さらに超伝導特性（臨界温度Ｔｃ＝２０Ｋ）を示
した。
【００１８】実施例３ 実施例１において、ターゲットとしてＬａＮｉＯ3 、レ
ーザーパワーを２００ｍＪ、製膜時間を２時間、基板温
度を７５０℃、酸素分圧を５ｍＴｏｒｒとしたこと以外
は同様にして薄膜製造を行なったところ、Ｋ2 ＮｉＦ4
構造を有するＬａ2 ＮｉＯ4 の結晶構造を示した。その
Ｘ線回折チャート図を図３に示す。なお、図中Ｓは基板
のシグナルを示す。また得られた薄膜の比抵抗は〜０．
２オームｃｍを示した。
ーザーパワーを２００ｍＪ、製膜時間を２時間、基板温
度を７５０℃、酸素分圧を５ｍＴｏｒｒとしたこと以外
は同様にして薄膜製造を行なったところ、Ｋ2 ＮｉＦ4
構造を有するＬａ2 ＮｉＯ4 の結晶構造を示した。その
Ｘ線回折チャート図を図３に示す。なお、図中Ｓは基板
のシグナルを示す。また得られた薄膜の比抵抗は〜０．
２オームｃｍを示した。
【００１９】比較例１ 実施例１において酸素分圧を１００ｍＴｏｒｒとしたこ
とおよび製膜時間を４０分としたこと以外は同様にし
て、薄膜製造を行なったところ、できた膜はＫ2ＮｉＦ
4 構造を示したが、比抵抗は約２オームｃｍであった。 比較例２ 実施例２において酸素分圧を５０ｍＴｏｒｒとしたこと
および製膜時間を９６分としたこと以外は同様にして製
膜処理を行なったところ、取り出した膜はＫ2ＮｉＦ4
構造を示したが、比抵抗は約１０オームｃｍであった。
とおよび製膜時間を４０分としたこと以外は同様にし
て、薄膜製造を行なったところ、できた膜はＫ2ＮｉＦ
4 構造を示したが、比抵抗は約２オームｃｍであった。 比較例２ 実施例２において酸素分圧を５０ｍＴｏｒｒとしたこと
および製膜時間を９６分としたこと以外は同様にして製
膜処理を行なったところ、取り出した膜はＫ2ＮｉＦ4
構造を示したが、比抵抗は約１０オームｃｍであった。
【００２０】比較例３ 実施例３においてレーザーパワーを２２０ｍＪ、製膜時
間を１時間、基板温度を８００℃、酸素分圧を１００ｍ
Ｔｏｒｒとしたこと以外は同様にして、製膜処理を行な
ったところ、できた膜はＫ2 ＮｉＦ4 型でないＬａＮｉ
Ｏ3 結晶構造を示し、Ｋ2 ＮｉＦ4 構造は示さなかっ
た。このもののＸ線回折チャート図を図５に示す。な
お、図中Ｓは基板のシグナルを示す。また得られた薄膜
の比抵抗は約０．０２オームｃｍであった。
間を１時間、基板温度を８００℃、酸素分圧を１００ｍ
Ｔｏｒｒとしたこと以外は同様にして、製膜処理を行な
ったところ、できた膜はＫ2 ＮｉＦ4 型でないＬａＮｉ
Ｏ3 結晶構造を示し、Ｋ2 ＮｉＦ4 構造は示さなかっ
た。このもののＸ線回折チャート図を図５に示す。な
お、図中Ｓは基板のシグナルを示す。また得られた薄膜
の比抵抗は約０．０２オームｃｍであった。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば組成式
（Ｌａ2-x Ｍx ）ＴＯ4-y （ＴはＣｕ，Ｎｉ，Ｃｏまた
はＦｅを示し、Ｍはアルカリ土類金属元素を示す。）で
示され酸化物薄膜を製造するに際し、レーザー蒸着時の
雰囲気中の酸素分圧を０．０１〜５ｍＴｏｒｒとするこ
とにより相純度の高いＫ2 ＮｉＦ4 構造を有し、かつ導
電性の高いエピタキシャル薄膜を製造できる。
（Ｌａ2-x Ｍx ）ＴＯ4-y （ＴはＣｕ，Ｎｉ，Ｃｏまた
はＦｅを示し、Ｍはアルカリ土類金属元素を示す。）で
示され酸化物薄膜を製造するに際し、レーザー蒸着時の
雰囲気中の酸素分圧を０．０１〜５ｍＴｏｒｒとするこ
とにより相純度の高いＫ2 ＮｉＦ4 構造を有し、かつ導
電性の高いエピタキシャル薄膜を製造できる。
【図１】本発明で用いるレーザー蒸着装置の一例を示す
模式図。
模式図。
【図２】実施例１で得られた酸化物薄膜のＸ線回折チャ
ート図。
ート図。
【図３】実施例２で得られた酸化物薄膜のＸ線回折チャ
ート図。
ート図。
【図４】実施例３で得られた酸化物薄膜のＸ線回折チャ
ート図。
ート図。
【図５】比較例３で得られた酸化物薄膜のＸ線回折チャ
ート図。
ート図。
１ エキシマレーザー発生装置 ２ 光学ボックス ３ 真空槽 ４ 集光レンズ ５ 紫外光透過窓 ６ ターゲット ７ ターゲットホルダー ８ 基板 ９ 基板ホルダー １０ シャッター １１ レーザー光 １２ ガス導入管
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザー蒸着法により組成式（Ｌａ2-x
ＭX ）ＴＯ4-y （ＴはＣｕ，Ｎｉ，ＣｏまたはＦｅを示
し、Ｍはアルカリ土類金属元素を示す。）で示されるＫ
2 ＮｉＦ4 構造を有する酸化物薄膜を製造するに際し、
レーザー蒸着時の雰囲気中の酸素分圧を０．０１〜５ｍ
Ｔｏｒｒとすることを特徴とする酸化物薄膜の製造方
法。 - 【請求項２】 酸化物薄膜の製膜後、１ｍＴｏｒｒ以上
の酸素分圧の雰囲気下で該酸化物薄膜を冷却する請求項
１に記載の酸化物薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5279736A JPH07133189A (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 酸化物薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5279736A JPH07133189A (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 酸化物薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07133189A true JPH07133189A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17615181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5279736A Pending JPH07133189A (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 酸化物薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07133189A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6503296B1 (en) | 1998-05-20 | 2003-01-07 | Norsk Hydro Asa | Membrane and use thereof |
| JP2009249721A (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | スパッタリングターゲット |
-
1993
- 1993-11-09 JP JP5279736A patent/JPH07133189A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6503296B1 (en) | 1998-05-20 | 2003-01-07 | Norsk Hydro Asa | Membrane and use thereof |
| JP2009249721A (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | スパッタリングターゲット |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2757284B2 (ja) | レーザ蒸発による金属酸化物超伝導材料層の製造方法 | |
| US5019552A (en) | Long-laser-pulse method of producing thin films | |
| US4629859A (en) | Enhanced evaporation from a laser-heated target | |
| EP0265886B1 (en) | Process for forming an ultrafine-particle film | |
| WO1992003376A1 (en) | Method for manufacturing high temperature superconductive oxide thin film | |
| JPH07133189A (ja) | 酸化物薄膜の製造方法 | |
| US5248659A (en) | Process for preparing a superconducting thin oxide film | |
| JP3465041B2 (ja) | Ｙａｇ第５高調波パルスレーザ蒸着による薄膜の作製方法およびその装置 | |
| JPH05320882A (ja) | 蒸着薄膜の作製法 | |
| JP3790809B2 (ja) | ラマンシフトパルスレーザ蒸着による薄膜の作製方法及びその装置 | |
| JPH07165492A (ja) | 強誘電体薄膜の製造方法 | |
| KR970009739B1 (ko) | 고온초전도박막의 제조방법 | |
| EP0486055B1 (en) | Process for preparing a superconducting thin oxide film | |
| JPH05270830A (ja) | 蒸着膜作製法および蒸着膜作製装置 | |
| JPH03174305A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH01215963A (ja) | 超電導薄膜形成方法 | |
| JPH06329496A (ja) | 蒸着薄膜の作製法 | |
| JPH104220A (ja) | 熱電材料の製造方法 | |
| JPH06279180A (ja) | 結晶薄膜の作製法 | |
| JPH05270829A (ja) | 蒸着膜作製法および蒸着膜作製装置 | |
| JP2953776B2 (ja) | 酸化物超電導体薄膜の製造方法 | |
| JPH05170448A (ja) | セラミックス薄膜の製造方法 | |
| JP3856995B2 (ja) | 酸化物超電導薄膜の製造装置および酸化物超電導薄膜の製造方法 | |
| JP3705874B2 (ja) | 酸化物超電導導体の製造装置 | |
| JP3037396B2 (ja) | 薄膜超伝導体の製造方法 |