JPS5994481A - ジヨゼフソン接合装置 - Google Patents
ジヨゼフソン接合装置Info
- Publication number
- JPS5994481A JPS5994481A JP58198984A JP19898483A JPS5994481A JP S5994481 A JPS5994481 A JP S5994481A JP 58198984 A JP58198984 A JP 58198984A JP 19898483 A JP19898483 A JP 19898483A JP S5994481 A JPS5994481 A JP S5994481A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide
- film
- josephson junction
- barrier layer
- layer
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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】
Ｎｂを用いたジョゼフソン接合装置に関する。
ジョゼフソン効果を有する超電導１〜ンネル接合は、磁
界制御によって零電圧と有限電圧間の遷移を起こさせる
ことができる。このスイッチング時間は１０〜１００ｐ
ｓの範囲にあるので、ジョゼフソン接合はスイッチング
素子としてきわめて優れている。論理回路に用いるジョ
ゼフソン接合の形状としてはザンドイッチ型が適してい
る。サンドインチ型接合の下部電極膜としてＮｂを用い
た接合は室温と液体ヘリウム温度間の熱サイクルによる
劣化がなく、特性の経時変化が少ない。しかしながらＮ
ｂ酸化膜を障壁層とするジョゼフソン接合はＮｂ酸化膜
の誘電率が大きいため容量が大きくなり、スイッチング
速度が遅くなる欠点をもっている。
界制御によって零電圧と有限電圧間の遷移を起こさせる
ことができる。このスイッチング時間は１０〜１００ｐ
ｓの範囲にあるので、ジョゼフソン接合はスイッチング
素子としてきわめて優れている。論理回路に用いるジョ
ゼフソン接合の形状としてはザンドイッチ型が適してい
る。サンドインチ型接合の下部電極膜としてＮｂを用い
た接合は室温と液体ヘリウム温度間の熱サイクルによる
劣化がなく、特性の経時変化が少ない。しかしながらＮ
ｂ酸化膜を障壁層とするジョゼフソン接合はＮｂ酸化膜
の誘電率が大きいため容量が大きくなり、スイッチング
速度が遅くなる欠点をもっている。
本発明はＮｂを下部電極としてジョゼフソン接合のこの
ような問題点を解決し、容量によるスイッチング時間遅
れの少ないジョゼフソン接合の構造を与えることにある
。
ような問題点を解決し、容量によるスイッチング時間遅
れの少ないジョゼフソン接合の構造を与えることにある
。
本発明では第１図のようなサンドインチ型ジョゼフソン
接合において、障壁層３をＳｉの酸化物とする。下部電
極膜２はＮｂ、」二部電極膜４はＰｂ、Ｐｂ合金あるい
はＮｂなど臨界温度が液体ヘリウム温度以上の超電導材
ｔ：である。
接合において、障壁層３をＳｉの酸化物とする。下部電
極膜２はＮｂ、」二部電極膜４はＰｂ、Ｐｂ合金あるい
はＮｂなど臨界温度が液体ヘリウム温度以上の超電導材
ｔ：である。
障壁層となる上記Ｓｉの酸化物は、厚さ１〜１０ｎ ｍ
のＳｉ膜層の一部あるいは全部を酸化せしめてなるもの
である＠Ｓｉ膜層の厚さがｌｎｍ未満ではピンボールが
多くなりＳｉ酸化物の障壁層としての特性が認められず
、１０ｎｍを越えると電極間のカップリングが低下する
ためリークが多くなりジョゼフソン電流が期待される値
より低くなり、いずれも好ましくない。
のＳｉ膜層の一部あるいは全部を酸化せしめてなるもの
である＠Ｓｉ膜層の厚さがｌｎｍ未満ではピンボールが
多くなりＳｉ酸化物の障壁層としての特性が認められず
、１０ｎｍを越えると電極間のカップリングが低下する
ためリークが多くなりジョゼフソン電流が期待される値
より低くなり、いずれも好ましくない。
このようなジョゼフソン接合の製造は例えば次のような
手順で行なった。１０ Ｐａの真空装置中で、あらか
じめ表面を清浄化したガラス、Ｓｉ膜ユ、あるいはＡ＃
２０．基板１上に３ｎｍ、／ｓの堆積速度でＮｂ膜を蒸
着した。Ｎｂの蒸発は電子ビ１１銃にによる蒸発源の加
熱法によった。Ｎｂ膜無蒸着後真空を破ることなく別の
電子ビーｌ、蒸発源よりＳｉ膜を３ ｎ ｍの厚さに蒸
着した。しかる後に真空を破り、大気中に１〜２４時間
曝すことにより、表面のＳｉ膜を酸化させ障壁層を形成
した。この上に上部電極膜としてｐｂを蒸着することに
よりジョゼフソン接合の製作を完了した。
手順で行なった。１０ Ｐａの真空装置中で、あらか
じめ表面を清浄化したガラス、Ｓｉ膜ユ、あるいはＡ＃
２０．基板１上に３ｎｍ、／ｓの堆積速度でＮｂ膜を蒸
着した。Ｎｂの蒸発は電子ビ１１銃にによる蒸発源の加
熱法によった。Ｎｂ膜無蒸着後真空を破ることなく別の
電子ビーｌ、蒸発源よりＳｉ膜を３ ｎ ｍの厚さに蒸
着した。しかる後に真空を破り、大気中に１〜２４時間
曝すことにより、表面のＳｉ膜を酸化させ障壁層を形成
した。この上に上部電極膜としてｐｂを蒸着することに
よりジョゼフソン接合の製作を完了した。
このようにして製造したＮ ｂ ／ Ｓ ｉ酸化物／ｐ
ｂジョゼフソン接合はマイクロショートがなく、スイッ
チング素子に適した直流電圧−電流特性を示し、熱サイ
クルによる特性劣化はなかった。さらに直流ジョゼフソ
ン電流の印加磁界依存性および磁場中における直流電圧
−電流特性の測定から得られた障壁層厚みと比誘電率の
比は ０．５〜０．７ｎｍであり、ＮＰ酸化物を障壁と
した接合の約５倍となった。これは障壁層の厚みはほと
んど変わらないが、Ｓｉ酸化膜を障ｒｉ：、層とするこ
とにより比誘電率が１１５になったことによるものであ
る。したがって本発明によるジョゼフソン接合は等しい
面積の接合で比較して、従来のＮｂ接合よりスイッチン
グ速度が５倍向上する。本発明によるジョゼフソン接合
は論理回路用スイッチング素子としてきわめて有効であ
る。
ｂジョゼフソン接合はマイクロショートがなく、スイッ
チング素子に適した直流電圧−電流特性を示し、熱サイ
クルによる特性劣化はなかった。さらに直流ジョゼフソ
ン電流の印加磁界依存性および磁場中における直流電圧
−電流特性の測定から得られた障壁層厚みと比誘電率の
比は ０．５〜０．７ｎｍであり、ＮＰ酸化物を障壁と
した接合の約５倍となった。これは障壁層の厚みはほと
んど変わらないが、Ｓｉ酸化膜を障ｒｉ：、層とするこ
とにより比誘電率が１１５になったことによるものであ
る。したがって本発明によるジョゼフソン接合は等しい
面積の接合で比較して、従来のＮｂ接合よりスイッチン
グ速度が５倍向上する。本発明によるジョゼフソン接合
は論理回路用スイッチング素子としてきわめて有効であ
る。
上述のように、本発明のジョゼフソン接合装置は下部電
極をＮｂとしているにもかかわらず容量が小さく、スイ
ッチング速度が著るしく上昇した。
極をＮｂとしているにもかかわらず容量が小さく、スイ
ッチング速度が著るしく上昇した。
第１図は本発明の実施例によるジョゼフソン接合装置の
断面図を示す。 ■・・・ガラス基板、２・・Ｎｂ膜、３・・・Ｓｉ酸化
膜、第 １ 図
断面図を示す。 ■・・・ガラス基板、２・・Ｎｂ膜、３・・・Ｓｉ酸化
膜、第 １ 図
Claims (1)
- １、Ｎｂを下部電極とし、下部電極と上部電極との間に
厚さ１〜Ｉ Ｏｎ ｍのＳｉ膜層の一部あるいは全部を
酸化せしめてなる障壁層を設けたことを特徴とするジョ
ゼフソン接合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198984A JPS5994481A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | ジヨゼフソン接合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198984A JPS5994481A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | ジヨゼフソン接合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994481A true JPS5994481A (ja) | 1984-05-31 |
| JPS6262077B2 JPS6262077B2 (ja) | 1987-12-24 |
Family
ID=16400175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58198984A Granted JPS5994481A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | ジヨゼフソン接合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994481A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110649152A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-03 | 江苏鲁汶仪器有限公司 | 一种铌基超导器件刻蚀方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01164880A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-28 | Maezawa Ind Inc | 弁 |
-
1983
- 1983-10-26 JP JP58198984A patent/JPS5994481A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110649152A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-03 | 江苏鲁汶仪器有限公司 | 一种铌基超导器件刻蚀方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6262077B2 (ja) | 1987-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5416072A (en) | Superconducting device having an thin superconducting channel formed of oxide superconducting material | |
| JPH0444438B2 (ja) | ||
| JPS5994481A (ja) | ジヨゼフソン接合装置 | |
| JPS60140885A (ja) | 超電導素子集積回路 | |
| JPS6047478A (ja) | ジヨセフソン接合素子 | |
| JP2796099B2 (ja) | 超電導素子 | |
| JP2680949B2 (ja) | 超電導電界効果型素子の作製方法 | |
| JP2955407B2 (ja) | 超電導素子 | |
| JPH054828B2 (ja) | ||
| JP2730368B2 (ja) | 超電導電界効果型素子およびその作製方法 | |
| JP2680954B2 (ja) | 超電導電界効果型素子 | |
| JPS58108739A (ja) | ジヨセフソン接合装置 | |
| JP3076503B2 (ja) | 超電導素子およびその製造方法 | |
| JP2641966B2 (ja) | 超電導素子および作製方法 | |
| JP2966378B2 (ja) | Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の製造方法 | |
| JPS58147085A (ja) | ジヨセフソン集積装置 | |
| JP2691065B2 (ja) | 超電導素子および作製方法 | |
| JP3212141B2 (ja) | 超伝導素子 | |
| JPH0249481A (ja) | 酸化物系ジョセフソン接合装置の製造方法 | |
| JPH01307281A (ja) | ジョセフソン・ブリッジ素子 | |
| JPH0652681B2 (ja) | 超伝導回路用抵抗体の製造方法 | |
| JPH05160448A (ja) | 階段型ジョセフソン素子 | |
| JPS63194376A (ja) | ジヨセフソン接合素子 | |
| JPH04206667A (ja) | 超電導素子 | |
| JPH05251769A (ja) | 超電導電流路の接続構造 |