JPS59210677A - ジヨセフソン接合を用いた光検出素子 - Google Patents
ジヨセフソン接合を用いた光検出素子Info
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- JPS59210677A JPS59210677A JP58084845A JP8484583A JPS59210677A JP S59210677 A JPS59210677 A JP S59210677A JP 58084845 A JP58084845 A JP 58084845A JP 8484583 A JP8484583 A JP 8484583A JP S59210677 A JPS59210677 A JP S59210677A
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- H10N60/10—Junction-based devices
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- Y10S505/874—Active solid-state device with josephson junction, e.g. squid
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (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
【発明の詳細な説明】
本発明は、ジョセフソン接合を用いた光検出素子に関す
る。
る。
従来、ジョセフソン接合を用いた光検出素子どして、電
磁波及び光が照射されていない状態で、第１図実線図示
のような、電流Ｉ−電電圧性特性呈するが、その状態か
ら、電磁波が照射されでいる状態になれば、ヒステリシ
ス形の電流Ｉ−電Ｕｔ Ｖ特性を早し、さらに、その状
態から、光が照射されて、電磁波及び光か照ｑ・ｊされ
−Ｃいる状態になれば、第１図実線図示のような単調形
の電流■−電圧＼／特性を呈するというジョセフソン接
合素子でなるしのが４５！案されている。なお、第１図
においで、Ｉｎ はジョセフソン電流、２△／ｅＦ表４
つされ−Ｃいる電圧にｄシいて、２△は超伝導材料のエ
ネルギバント１゛トップ、ｅは電子電荷を示′？ｉ。
磁波及び光が照射されていない状態で、第１図実線図示
のような、電流Ｉ−電電圧性特性呈するが、その状態か
ら、電磁波が照射されでいる状態になれば、ヒステリシ
ス形の電流Ｉ−電Ｕｔ Ｖ特性を早し、さらに、その状
態から、光が照射されて、電磁波及び光か照ｑ・ｊされ
−Ｃいる状態になれば、第１図実線図示のような単調形
の電流■−電圧＼／特性を呈するというジョセフソン接
合素子でなるしのが４５！案されている。なお、第１図
においで、Ｉｎ はジョセフソン電流、２△／ｅＦ表４
つされ−Ｃいる電圧にｄシいて、２△は超伝導材料のエ
ネルギバント１゛トップ、ｅは電子電荷を示′？ｉ。
このようなジョセフソン接合を用いた光検出素子によれ
ば、それに、光は照射されてぃ４【いが、電磁波が照射
されている状態で、電流１−電圧Ｖ特性がヒステリシス
特性を有しているので、光検出素子の両端間に、正の電
圧または負の電圧が発生している。
ば、それに、光は照射されてぃ４【いが、電磁波が照射
されている状態で、電流１−電圧Ｖ特性がヒステリシス
特性を有しているので、光検出素子の両端間に、正の電
圧または負の電圧が発生している。
しかしながら、このような状態から、光が照射されれば
、この場合、電流■−電電工１Ｖ特性単調特性を有する
ので、いままで光検出素子の両端間に発生していた電圧
が発生しなくなる。
、この場合、電流■−電電工１Ｖ特性単調特性を有する
ので、いままで光検出素子の両端間に発生していた電圧
が発生しなくなる。
従って、−上述した従来のジョセフソン接合を用いた光
検出素子によれば、その光検出素子の両端間に、電圧が
発生しているか、発生していないかによって、光を検出
（ることがＣきる。
検出素子によれば、その光検出素子の両端間に、電圧が
発生しているか、発生していないかによって、光を検出
（ることがＣきる。
よって、光検出素子としての機能をイｉｌｌる。
そして、この場合、光か照射されていない場合の電流Ｉ
−電電圧性特性、ヒスアリシス１！目１を♀りることと
、光が照射されている場合の、電流Ｉ−電電圧性特性、
ヒステリシス１）性を早しない単調特性を早することと
を利用して、光を検出している。
−電電圧性特性、ヒスアリシス１！目１を♀りることと
、光が照射されている場合の、電流Ｉ−電電圧性特性、
ヒステリシス１）性を早しない単調特性を早することと
を利用して、光を検出している。
このため、上述した従来のジョセフソン接合を用いた光
検出素子によれば、高い感度で、光検出素子としての機
能が得られる、という特徴を有する。
検出素子によれば、高い感度で、光検出素子としての機
能が得られる、という特徴を有する。
しかしながら、上述した従来のジョセフソン接合を用い
た光検出素子の場合、その光検出素子に光を照射させる
ための手段の外、電磁波を照射させるための手段を必要
とする、という欠点を有していた。
た光検出素子の場合、その光検出素子に光を照射させる
ための手段の外、電磁波を照射させるための手段を必要
とする、という欠点を有していた。
よ・）で、本発明は、上述した欠点のない、新規なジョ
セフソン接合を用いた光検出素子を提案μんとＪるもの
で、以下、図面を伴なって詳述するところから明らかと
なるＣあろう。
セフソン接合を用いた光検出素子を提案μんとＪるもの
で、以下、図面を伴なって詳述するところから明らかと
なるＣあろう。
第２図は、本発明によるジョセフソン接合を用いｌｃ光
検出素子の一例を示し、絶縁基板１上に堆積形成された
、例えば２０００〜４０００への厚さの多結晶酸化物超
伝導体層２を荷重る。
検出素子の一例を示し、絶縁基板１上に堆積形成された
、例えば２０００〜４０００への厚さの多結晶酸化物超
伝導体層２を荷重る。
この場合、多結晶酸化物超伝導体層２は、第３図Ａ及び
Ｂに示すように、結晶３の粒稈に、ジョセフソン接合４
を形成してｄ３す、従って、第４図の等価回路で示１よ
うに、ジョセフソン接合４が、７１ヘリクス配列接続さ
れている構成を有する。
Ｂに示すように、結晶３の粒稈に、ジョセフソン接合４
を形成してｄ３す、従って、第４図の等価回路で示１よ
うに、ジョセフソン接合４が、７１ヘリクス配列接続さ
れている構成を有する。
また、上述した多結晶酸化物超伝導体層２は、第２図に
示すように、例えば５０μｍの幅を有する光被照射部１
１と、その光被照射部１１がら、豆に逆方向に、広い幅
に延長しでいる光検出情号導出用部１２Ａ及び１２Ｂと
を有している。
示すように、例えば５０μｍの幅を有する光被照射部１
１と、その光被照射部１１がら、豆に逆方向に、広い幅
に延長しでいる光検出情号導出用部１２Ａ及び１２Ｂと
を有している。
実際上、このような、結晶粒界にジョセフソン接合４を
形成している多結晶酸化物超伝導体層２は、スパッタリ
ング法にＪ：って形成さりたＢａ ＰＩ）１−ｘＢ！ｘ
Ｏ＋ （０，０５≦Ｘ≦０．３５）でなり、絶縁基板
上に、酸素雰囲気中での、スパッタリング法によって、
一般的に、ＢａＰ１１＋−ｙＢ＋ｙｏａでなる多結晶酸
化物超伝導体層を形成し、その多結晶酸化物超伝導体層
に対し、酸素雰囲気中ての熱処理をなし、次のその熱処
理された多結晶酸化物超伝導体層に対し、パターンニン
グ処理をなりことによって形成することができる。
形成している多結晶酸化物超伝導体層２は、スパッタリ
ング法にＪ：って形成さりたＢａ ＰＩ）１−ｘＢ！ｘ
Ｏ＋ （０，０５≦Ｘ≦０．３５）でなり、絶縁基板
上に、酸素雰囲気中での、スパッタリング法によって、
一般的に、ＢａＰ１１＋−ｙＢ＋ｙｏａでなる多結晶酸
化物超伝導体層を形成し、その多結晶酸化物超伝導体層
に対し、酸素雰囲気中ての熱処理をなし、次のその熱処
理された多結晶酸化物超伝導体層に対し、パターンニン
グ処理をなりことによって形成することができる。
例えば、アルゴンと酸素との混合気体（５ｏ：５０の比
率を有する）の雰囲気（圧力５×１０−＋ １−Ｏｒｒ
）中で、Ｂ ” （Ｐ １１ 。、７’ Ｂ ’ ６
．１ ） １．Ｆ Ｏｈなる組成のセラミック板をター
グツ１−とし、またプレート電圧を１．５ＫＶとし、そ
して絶縁基板１を２６０″Ｃに加熱しＣ、マグネ１−ロ
ンスパッタリング法によって、絶縁基板１上に［３ａＰ
Ｂ Ｂｉ （）＋ でなる薄膜を形成し、次に、０
．７ ６．’５ このような薄膜を形成しくいる絶縁基板１を、Ｐｌ）０
またはＰｌｙ、０１てなる粉末と共に、アルミナ容器内
に配し、酸素雰囲気中Ｃ，湿温度５０°Ｃ；時間１２時
間の熱処理をなして、絶縁基板１上に上述した多結晶酸
化物超伝導体層２とする多結晶酸化物超伝導体層を形成
し、次に、その多結晶酸化物超伝導体層に対し、ＨＣＡ
ｏ、３０％、ｌ」ｃＬｏ、５％の水溶液でなる−［ツヂ
Ｖントを用いたエツチング処理を含ｌυでパターンニン
グ処理をなりことによって形成することができる。なお
、このようにして形成された多結晶酸化物超伝導体層２
の転移温度は、約９°にであった。
率を有する）の雰囲気（圧力５×１０−＋ １−Ｏｒｒ
）中で、Ｂ ” （Ｐ １１ 。、７’ Ｂ ’ ６
．１ ） １．Ｆ Ｏｈなる組成のセラミック板をター
グツ１−とし、またプレート電圧を１．５ＫＶとし、そ
して絶縁基板１を２６０″Ｃに加熱しＣ、マグネ１−ロ
ンスパッタリング法によって、絶縁基板１上に［３ａＰ
Ｂ Ｂｉ （）＋ でなる薄膜を形成し、次に、０
．７ ６．’５ このような薄膜を形成しくいる絶縁基板１を、Ｐｌ）０
またはＰｌｙ、０１てなる粉末と共に、アルミナ容器内
に配し、酸素雰囲気中Ｃ，湿温度５０°Ｃ；時間１２時
間の熱処理をなして、絶縁基板１上に上述した多結晶酸
化物超伝導体層２とする多結晶酸化物超伝導体層を形成
し、次に、その多結晶酸化物超伝導体層に対し、ＨＣＡ
ｏ、３０％、ｌ」ｃＬｏ、５％の水溶液でなる−［ツヂ
Ｖントを用いたエツチング処理を含ｌυでパターンニン
グ処理をなりことによって形成することができる。なお
、このようにして形成された多結晶酸化物超伝導体層２
の転移温度は、約９°にであった。
以、Ｌが、本発明によるジ：、（レフソン接合を用いｌ
、二光検出素子の一例構成である。
、二光検出素子の一例構成である。
このような構成による本発明によるジョセフソン接合を
用いた光検出素子によれば、電磁波及び光が照射されて
いない状態で、光検出信号導出用部１２Ａ及び１２Ｂ間
でみた電流Ｉ−電電圧性特性、第５図実線図示のように
得られる。
用いた光検出素子によれば、電磁波及び光が照射されて
いない状態で、光検出信号導出用部１２Ａ及び１２Ｂ間
でみた電流Ｉ−電電圧性特性、第５図実線図示のように
得られる。
また、上述した第５図実線図示の電流Ｉ−電電圧性特性
得られている状態から、光検出信号導出用部１２Ａ及び
１２Ｂを介して光被照射部１１に、一般に、 ＩＯ＜
Ｉ＋ ＜ Ｌの値１１を有するバイアス電流Ｉしを供
給して、そのバイアス電流１ｂに応じたバイアス電圧Ｖ
ｂを光被照射部１１に与えた状態にし、イして、その状
態から、光が照射されている状態になれば、その光が、
数ｎＷのＪ：うな小さな光ｍであっても、光検出信号導
出部１２Ａ及び１２Ｂ間でみた電流Ｉ−電圧Ｖ特牲が、
第５図点線図示のＪ、うに、第５図実線図示の特性から
電圧Ｖ軸方向に偏位したものとして得ら１＋る。
得られている状態から、光検出信号導出用部１２Ａ及び
１２Ｂを介して光被照射部１１に、一般に、 ＩＯ＜
Ｉ＋ ＜ Ｌの値１１を有するバイアス電流Ｉしを供
給して、そのバイアス電流１ｂに応じたバイアス電圧Ｖ
ｂを光被照射部１１に与えた状態にし、イして、その状
態から、光が照射されている状態になれば、その光が、
数ｎＷのＪ：うな小さな光ｍであっても、光検出信号導
出部１２Ａ及び１２Ｂ間でみた電流Ｉ−電圧Ｖ特牲が、
第５図点線図示のＪ、うに、第５図実線図示の特性から
電圧Ｖ軸方向に偏位したものとして得ら１＋る。
従って、第２図に示１本発明によるジョセフソン接合を
用いた光検出素子によれば、ぞの光被照射部１１に光が
照射されていない状態ｃ、電流Ｉ−電電圧性特性、第５
図実線図示の特性をイｊづ−るので、光検出信号導出用
部１２Δ及び１２Ｂ間に、所定の電圧が発生している。
用いた光検出素子によれば、ぞの光被照射部１１に光が
照射されていない状態ｃ、電流Ｉ−電電圧性特性、第５
図実線図示の特性をイｊづ−るので、光検出信号導出用
部１２Δ及び１２Ｂ間に、所定の電圧が発生している。
しかしながら、このにうな状態から、光被照射部１１に
、光検出信号導出用部１２△及び１２Ｂを介してバイア
ス電流ＩＩ、が上述した値１１で供給されてそれに応じ
たバイアス電圧酸が与えられ、そして、光が照０４され
ている状態になれば、この場合、電流Ｉ−電電圧性特性
、第５図点線図示の特性を有しているので、いままで光
検出信号導出用部１２Ａ及び１２Ｂ間に発生した所定の
電圧が発生しなくなる。
、光検出信号導出用部１２△及び１２Ｂを介してバイア
ス電流ＩＩ、が上述した値１１で供給されてそれに応じ
たバイアス電圧酸が与えられ、そして、光が照０４され
ている状態になれば、この場合、電流Ｉ−電電圧性特性
、第５図点線図示の特性を有しているので、いままで光
検出信号導出用部１２Ａ及び１２Ｂ間に発生した所定の
電圧が発生しなくなる。
従って、第２図で上述した本発明によるジョセフソン接
合を用いた光検出素子によれば、光検出信号導出部１２
Ａ及び１２Ｂ間に、所定の電圧が発生しているか、発生
していないかによって、光を検出Ｊることができる。
合を用いた光検出素子によれば、光検出信号導出部１２
Ａ及び１２Ｂ間に、所定の電圧が発生しているか、発生
していないかによって、光を検出Ｊることができる。
Ｊ、っＣ１光検出素子としＣの機能を右り゛る。
そしＣ１この場合、光が照射されていない場合に、光検
出信号導出部１２Δ及び１２Ｂ間でみた電流Ｉ−電電圧
性特性、第５図実線図示の特性を５１づることと、光が
照射されｌこ場合に、電流Ｉ−雷電圧 ４’７ｊ性が、
第５図点線図示のＪ、うに、第５図実線図示の特性から
電圧Ｖの軸方向に偏位しＣいる特性を早覆ることを利用
して、光を検出している。
出信号導出部１２Δ及び１２Ｂ間でみた電流Ｉ−電電圧
性特性、第５図実線図示の特性を５１づることと、光が
照射されｌこ場合に、電流Ｉ−雷電圧 ４’７ｊ性が、
第５図点線図示のＪ、うに、第５図実線図示の特性から
電圧Ｖの軸方向に偏位しＣいる特性を早覆ることを利用
して、光を検出している。
このため、第２図に示づ本発明にｊこるジョセフソン接
合を用いた光検出素子によれば、高い感度で、光検出素
子としての機能が得られる、という特徴を右する。
合を用いた光検出素子によれば、高い感度で、光検出素
子としての機能が得られる、という特徴を右する。
因みに、光被照射部１１への１．２９μｎ１の波長を有
する光の光量（μＷ）に対づる、多結晶酸化物超伝導体
層２の厚さＤ（入）をパラメータとした、バイアス電圧
ｖＩ、を３ｍＶとしたときの光検出信号導出用部１２Ａ
及び１２ｆ３間でみた電圧変化量（μｖ）；多結晶酸化
物超伝導体層２が３０００への厚ざ−を有する場合に、
１５ける、バイアス電圧ＶＩ、（μＶ）に対する、波長
が１．２９μｍの光を０．６μＷの光Φで照射したとき
の同様の電圧変化量（ＩＩＶ）：多結晶酸化物超伝導体
層２が３０００への厚さを右づる場合にお【プる、同様
の光量（μＷ）に対Ｊる、光の波長λ（μｍ ）をパラ
メータとした、バイアス電圧ｖＩ、を３ｍＶとしたとき
の同様の電圧変化ｍ（μＶ）；多結晶酸化物超伝導体層
２が３０００人の厚さを有する場合にお（プる同様の光
量（μＷ）に対づる上述したバイアス電圧Ｖｂ （μ
Ｖ）をパラメータどした電圧変化量（μｖ）；及び／ｉ
ｉ］様の光量（μＷ）に対する、バイアス電圧ＶＩ、を
３ｍＶとしたときの同様の電ｊ１−変化Φ（μＶ）をそ
れぞれ測定したところ、それぞれ第６図；第７図；第８
図；第９図；及び第１０図に示す結果が得られた。
する光の光量（μＷ）に対づる、多結晶酸化物超伝導体
層２の厚さＤ（入）をパラメータとした、バイアス電圧
ｖＩ、を３ｍＶとしたときの光検出信号導出用部１２Ａ
及び１２ｆ３間でみた電圧変化量（μｖ）；多結晶酸化
物超伝導体層２が３０００への厚ざ−を有する場合に、
１５ける、バイアス電圧ＶＩ、（μＶ）に対する、波長
が１．２９μｍの光を０．６μＷの光Φで照射したとき
の同様の電圧変化量（ＩＩＶ）：多結晶酸化物超伝導体
層２が３０００への厚さを右づる場合にお【プる、同様
の光量（μＷ）に対Ｊる、光の波長λ（μｍ ）をパラ
メータとした、バイアス電圧ｖＩ、を３ｍＶとしたとき
の同様の電圧変化ｍ（μＶ）；多結晶酸化物超伝導体層
２が３０００人の厚さを有する場合にお（プる同様の光
量（μＷ）に対づる上述したバイアス電圧Ｖｂ （μ
Ｖ）をパラメータどした電圧変化量（μｖ）；及び／ｉ
ｉ］様の光量（μＷ）に対する、バイアス電圧ＶＩ、を
３ｍＶとしたときの同様の電ｊ１−変化Φ（μＶ）をそ
れぞれ測定したところ、それぞれ第６図；第７図；第８
図；第９図；及び第１０図に示す結果が得られた。
ただし、第７図へ・第９図は、多結晶酸化物超伝導体層
２が、９°にの転移温度を有する３ａｐ ｌ＋。７ Ｂ
！ ａ、３０ ｒでなり、第１０図には、多結晶酸化
物超伝導体層２が、３０００への厚さＤを有し、６°に
の転移温度を有するＢａＰｈｏ、、、−Ｂ１１．Ｌ、Ｏ
ｌでなる場合の測定結果である。
２が、９°にの転移温度を有する３ａｐ ｌ＋。７ Ｂ
！ ａ、３０ ｒでなり、第１０図には、多結晶酸化
物超伝導体層２が、３０００への厚さＤを有し、６°に
の転移温度を有するＢａＰｈｏ、、、−Ｂ１１．Ｌ、Ｏ
ｌでなる場合の測定結果である。
また、多結晶酸化物超伝導体層２を構成している３ａ
ｐｂ ＋、−ｘ Ｂ！ ｘ’０＋ （０，０５≦ｘＳ
０．３５ ）の×に対する、光検出信号導出用部１２Ａ
及び１’ ２８間でみた電圧変化量（μＶ）を測定した
ところ、第１１図に示す結果が得られた。ただし、第１
１図は、波長１ 、２６ Ｉｌｍ、パワー１０ｎＷの光
を照射した場合の測定結果を示している。
ｐｂ ＋、−ｘ Ｂ！ ｘ’０＋ （０，０５≦ｘＳ
０．３５ ）の×に対する、光検出信号導出用部１２Ａ
及び１’ ２８間でみた電圧変化量（μＶ）を測定した
ところ、第１１図に示す結果が得られた。ただし、第１
１図は、波長１ 、２６ Ｉｌｍ、パワー１０ｎＷの光
を照射した場合の測定結果を示している。
また、第２図に示す本発明によるジョセフソン接合を用
いた光検出素子によれば、上述した光検出素子としての
機能が、冒頭で上述した従来のジョセフソン接合を用い
た光検出素子場合のように、電磁波を照射させるための
手段を必要としない、という特徴を有する。
いた光検出素子によれば、上述した光検出素子としての
機能が、冒頭で上述した従来のジョセフソン接合を用い
た光検出素子場合のように、電磁波を照射させるための
手段を必要としない、という特徴を有する。
なお、上述に於いては、本発明の一例を示したに留まり
、絶縁基板１と多結晶酸化物超伝導体層２との間に、少
なくとも光被照射部１１の位置において、第３図Ｂ中点
線図示のように光反射膜１３を有ｕしめた構成とづるこ
ともでさる。
、絶縁基板１と多結晶酸化物超伝導体層２との間に、少
なくとも光被照射部１１の位置において、第３図Ｂ中点
線図示のように光反射膜１３を有ｕしめた構成とづるこ
ともでさる。
このＪ：うな構成にすれば、上）ホした光検出素子とし
ての感度が、第７図点線図示のように、光反射膜１３を
設Ｃづない場合に比し高い、という特徴を右りる。
ての感度が、第７図点線図示のように、光反射膜１３を
設Ｃづない場合に比し高い、という特徴を右りる。
第１図は、従来のジョセフソン接合を用いた光検出素子
の、電磁波及び光か照ｑ１されていない状態ての電流Ｉ
−電電圧時特性示す図である。 第２図は、本発明によるジョセフソン接合を用いた光検
出素子の一例を示り路線的平面図である。 第３図へ及びＢ、及び第４図（，１、イれぞれ、第２図
に示す本発明によるジョセフソン接合を用いた光検出素
子の一部拡大平面図及びその横断面図、及び等価回路図
である。 第５図は、第２図に示す本発明によるジョセフソン接合
を用いた光検出素子の、光検出信号導出用部間でみた、
光被照射部に、光を窯口４した場合と、照射しない場合
とにお（プる電流［−電１１．Ｖ特性を示１図である。 第６図は、第２図に示す本発明によるジョセフソン接合
を用いた光検出素子の一例の、多結晶酸化物超伝導体層
の厚さＤ（入）をパラメータとした、光ｍ（μＷ）に対
づる電圧変化量（μＶ）の測定結果を承り図である。 第７図は、第２図に示１本発明によるジョセフソン接合
を用いた光検出素子の、バイアス電圧Ｖｂ （μＶ）
に対する電圧変化量（μＶ）の測定結果を示１図である
。 第８図及び第９図は、第２図に示１本発明に−よるジョ
セフソン接合を用いた光検出素子の一例の、それぞれ光
の波長λ（μｍ）及びバイアス電圧Ｖｂ（ｍＶ）をパラ
メータとした、光■（μＷ）に対する電圧変化量（μＶ
）の測定結果を示す図である。 第１０図は、第２図に示す本発明によるジョセフソン接
合を用いた光検出素子の、光量（μＷ）に対する電圧変
化量（μＶ）の測定結果を示す図である。 第１１図は、第２図に示づ本発明によるジョセフソン接
合を用いた光検出素子の、多結晶酸化物超伝導体層を構
成している３ａｐｂ１−ｘＢ ！ ｘ Ｏ＋ （’０
．０５≦×≦ ０．３５ ）の×に対する光検出信号導
出用部間でみた電圧変化間（μ■）の測定結果を示す図
である。 １・・・・・・・・・・・・・・・絶縁基板２・・・・
・・・・・・・・・・・多結晶酸化物超伝導体層３・・
・・・・・・・・・・・・・結晶４・・・・・・・・・
・・・・・・ジョセフソン接合１１・・・・・・・・・
・・・・・・光被照射部１２Ａ、１２Ｂ ・・・・・・・・・・・・・・・光検出信号導出用部出
願人 日本電信電話公社 第１図 第３図 第４閏 第５図 第７図 ２．４ ２．９ ３．０ Ｂ、）ｔ＜’
４７人１ｔｆｌ ＦｂＣｊＴ１７）０．１
１ １０ １
６０第９「 皇 走ｉ（μＷ） 第１，１図 ５ｏ。 ん”＊ （−ｖ）
の、電磁波及び光か照ｑ１されていない状態ての電流Ｉ
−電電圧時特性示す図である。 第２図は、本発明によるジョセフソン接合を用いた光検
出素子の一例を示り路線的平面図である。 第３図へ及びＢ、及び第４図（，１、イれぞれ、第２図
に示す本発明によるジョセフソン接合を用いた光検出素
子の一部拡大平面図及びその横断面図、及び等価回路図
である。 第５図は、第２図に示す本発明によるジョセフソン接合
を用いた光検出素子の、光検出信号導出用部間でみた、
光被照射部に、光を窯口４した場合と、照射しない場合
とにお（プる電流［−電１１．Ｖ特性を示１図である。 第６図は、第２図に示す本発明によるジョセフソン接合
を用いた光検出素子の一例の、多結晶酸化物超伝導体層
の厚さＤ（入）をパラメータとした、光ｍ（μＷ）に対
づる電圧変化量（μＶ）の測定結果を承り図である。 第７図は、第２図に示１本発明によるジョセフソン接合
を用いた光検出素子の、バイアス電圧Ｖｂ （μＶ）
に対する電圧変化量（μＶ）の測定結果を示１図である
。 第８図及び第９図は、第２図に示１本発明に−よるジョ
セフソン接合を用いた光検出素子の一例の、それぞれ光
の波長λ（μｍ）及びバイアス電圧Ｖｂ（ｍＶ）をパラ
メータとした、光■（μＷ）に対する電圧変化量（μＶ
）の測定結果を示す図である。 第１０図は、第２図に示す本発明によるジョセフソン接
合を用いた光検出素子の、光量（μＷ）に対する電圧変
化量（μＶ）の測定結果を示す図である。 第１１図は、第２図に示づ本発明によるジョセフソン接
合を用いた光検出素子の、多結晶酸化物超伝導体層を構
成している３ａｐｂ１−ｘＢ ！ ｘ Ｏ＋ （’０
．０５≦×≦ ０．３５ ）の×に対する光検出信号導
出用部間でみた電圧変化間（μ■）の測定結果を示す図
である。 １・・・・・・・・・・・・・・・絶縁基板２・・・・
・・・・・・・・・・・多結晶酸化物超伝導体層３・・
・・・・・・・・・・・・・結晶４・・・・・・・・・
・・・・・・ジョセフソン接合１１・・・・・・・・・
・・・・・・光被照射部１２Ａ、１２Ｂ ・・・・・・・・・・・・・・・光検出信号導出用部出
願人 日本電信電話公社 第１図 第３図 第４閏 第５図 第７図 ２．４ ２．９ ３．０ Ｂ、）ｔ＜’
４７人１ｔｆｌ ＦｂＣｊＴ１７）０．１
１ １０ １
６０第９「 皇 走ｉ（μＷ） 第１，１図 ５ｏ。 ん”＊ （−ｖ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、絶縁基板上に堆積形成された、結晶粒界にジョセフ
ソン接合を形成している多結晶酸化物超伝導体層を右し
、 上記多結晶酸化物超伝導体層が、光被照射部と、該光被
照射部から互に逆方向に外方に延長している第１及び第
２の光検出信号導出用部とを有していることを特徴と覆
るジョセフソン接合を用いた光検出素子。 ２、特許請求の範囲第１項記載のジョセフソン接合を用
いた光検出素子においで、上記多結晶酸化物超伝導体層
が、ＢａｐＨ＋−ｘＢ！ｘ Ｃｈ （０，０５≦Ｘ≦
０．３５ ）でなることを特徴とりるジョセフソン接合
を用いた光検出素子。 ３、絶縁基板上に堆積形成された、結晶粒界にジョセフ
ソン接合を形成している多結晶酸化物超伝導体層を有し
、 上記多結晶酸化物超伝導体層が、光被照射部と、該光被
照射部１）＋ ＋ろ互に逆方向に外方に延長している第
１及び第２の光検出信号導出用部とを有し、 上記絶縁基板と、上記多結晶酸化物超伝導体層との間に
、少なくとも上記多結晶酸化物超伝導体層の上記光被照
射部の位置において、光反射膜を有していることを特徴
とするジョセフソン接合を用いた光検出素子。 ４、特許請求の範囲第３項記載のジョセフソン接合を用
いた光検出素子において、上記多結晶酸化物超伝導体層
が、ＢａＰｂ１−ＸＢｊｘ Ｏ＋ （０，０５≦×≦
０．３５ ） テなルコとヲ特徴とするジョセフソン接
合を用いた光検出素子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58084845A JPS59210677A (ja) | 1983-05-14 | 1983-05-14 | ジヨセフソン接合を用いた光検出素子 |
| US06/607,509 US4521682A (en) | 1983-05-14 | 1984-05-07 | Photodetecting device having Josephson junctions |
| GB08411830A GB2140998B (en) | 1983-05-14 | 1984-05-09 | Photodetecting device having josephson junctions |
| FR848407374A FR2545990B1 (fr) | 1983-05-14 | 1984-05-11 | Dispositif photodetecteur ayant des jonctions de josephson |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58084845A JPS59210677A (ja) | 1983-05-14 | 1983-05-14 | ジヨセフソン接合を用いた光検出素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59210677A true JPS59210677A (ja) | 1984-11-29 |
Family
ID=13842133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58084845A Pending JPS59210677A (ja) | 1983-05-14 | 1983-05-14 | ジヨセフソン接合を用いた光検出素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4521682A (ja) |
| JP (1) | JPS59210677A (ja) |
| FR (1) | FR2545990B1 (ja) |
| GB (1) | GB2140998B (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6215417A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ジヨゼフソン接合素子アレ−による赤外分光測定装置 |
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| JPH0297072A (ja) * | 1988-10-03 | 1990-04-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 超電導電磁波センサー並びにその製造方法 |
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| JPH03241781A (ja) * | 1990-02-19 | 1991-10-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 粒界ジョセフソン接合 |
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| US6239431B1 (en) | 1998-11-24 | 2001-05-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Superconducting transition-edge sensor with weak links |
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| US10222416B1 (en) | 2015-04-14 | 2019-03-05 | Hypres, Inc. | System and method for array diagnostics in superconducting integrated circuit |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4316785A (en) * | 1979-11-05 | 1982-02-23 | Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation | Oxide superconductor Josephson junction and fabrication method therefor |
-
1983
- 1983-05-14 JP JP58084845A patent/JPS59210677A/ja active Pending
-
1984
- 1984-05-07 US US06/607,509 patent/US4521682A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-05-09 GB GB08411830A patent/GB2140998B/en not_active Expired
- 1984-05-11 FR FR848407374A patent/FR2545990B1/fr not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8411830D0 (en) | 1984-06-13 |
| US4521682A (en) | 1985-06-04 |
| GB2140998B (en) | 1986-09-03 |
| FR2545990B1 (fr) | 1989-05-26 |
| FR2545990A1 (fr) | 1984-11-16 |
| GB2140998A (en) | 1984-12-05 |
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