JPS60149180A - ジヨセフソン素子 - Google Patents
ジヨセフソン素子Info
- Publication number
- JPS60149180A JPS60149180A JP59004759A JP475984A JPS60149180A JP S60149180 A JPS60149180 A JP S60149180A JP 59004759 A JP59004759 A JP 59004759A JP 475984 A JP475984 A JP 475984A JP S60149180 A JPS60149180 A JP S60149180A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- oxide film
- base electrode
- tunnel oxide
- film
- 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
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/10—Junction-based devices
- H10N60/12—Josephson-effect devices
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】
（ａ） 発明の技術分野
本発明はジョセフソン素子の構造に関する。
（ｂ） 従来技術と問題点
従来のジョセフソン素子の構造を第１図に示す。
尚本図は、接合を構成する層だけを示しており、接地面
、制御線、保護膜等は省略している。シリコン基板１上
の基部電極３及び対向電極５の材料としては従来鉛合金
、ニオブ、ニオブ化合物が用いられている。このうち、
鉛合金を用いた素子は、素子特性の制御性や品質は良好
であるが、特性の均一性が悪く、又熱サイクルにも弱い
とい・う欠点がある。これらの原因として、鉛合金は低
融点材料である事、及び鉛合金膜の粒径が大きい事が考
えられる。一方ニオブ系材料は、高融点材料で安定して
おり、粒径も小さい。しかしニオブ系利料を基部電極に
用いる場合、臨界電流ｅｔｃの素子特性を制御するのが
難しい。
、制御線、保護膜等は省略している。シリコン基板１上
の基部電極３及び対向電極５の材料としては従来鉛合金
、ニオブ、ニオブ化合物が用いられている。このうち、
鉛合金を用いた素子は、素子特性の制御性や品質は良好
であるが、特性の均一性が悪く、又熱サイクルにも弱い
とい・う欠点がある。これらの原因として、鉛合金は低
融点材料である事、及び鉛合金膜の粒径が大きい事が考
えられる。一方ニオブ系材料は、高融点材料で安定して
おり、粒径も小さい。しかしニオブ系利料を基部電極に
用いる場合、臨界電流ｅｔｃの素子特性を制御するのが
難しい。
尚、図において２は熱酸化膜、４は絶縁層、６はトンネ
ル酸化膜である。
ル酸化膜である。
（Ｃ１発明の目的
本発明の目的は、素子特性のばらつきが小さく、かつ素
子特性の制御性、信頼性の高いジョセフソン素子を提供
することにある。
子特性の制御性、信頼性の高いジョセフソン素子を提供
することにある。
ｔｄ） 発明の構成
本発明は、ジョセフソン素子が、高融点昌伝導体からな
る第１基部電極と、該第１基部電極上に選択的に形成さ
れた低融点の超伝導体からなる第２基部電極と、該第２
基部電極上に形成されたトンネル酸化膜と、該トンネル
酸化股上に形成された対向電極とを有し、該第２基部電
極の厚さは１０００Å以下であることを特徴とする。
る第１基部電極と、該第１基部電極上に選択的に形成さ
れた低融点の超伝導体からなる第２基部電極と、該第２
基部電極上に形成されたトンネル酸化膜と、該トンネル
酸化股上に形成された対向電極とを有し、該第２基部電
極の厚さは１０００Å以下であることを特徴とする。
（ｅ） 発明の実施例
以下、本発明の一実施例を、その工程順断面図を用いて
説明する。
説明する。
第２図は本発明の一実施例を示す工程順断面図である。
まず第２図（ａ）に示すように高融点材料（Ｎｂ。
ＮｂＮ等）を熱酸化膜１２を形成したＳｉ基板ｌｌ上に
スパッタ又は蒸着により形成し、第１基部電極１３及び
配線のバターニングを行なう。第１′基部電極１３の膜
厚は２０００〜３０００人である。
スパッタ又は蒸着により形成し、第１基部電極１３及び
配線のバターニングを行なう。第１′基部電極１３の膜
厚は２０００〜３０００人である。
次ぎに第２図（ｂ）のようにこの基部電極１３上で、接
合が形成される部分に、ｐｂ金合金例えばｐｂ−Ｉｎ−
Ａｕ）膜で第２の基部電極１４を蒸着等により形成する
。但し、蒸着前に、上記第一基部電極表面をＡ「雰囲気
中でスパッタクリーニングしておく。パターニングには
リフトオフ法を用いる。パターンのＸ ツジにパリのな
いきれいな電極パターンを得るために、レジストに対し
て有機溶剤（例えばクロルベンゼン又はトルエン）処理
を採用する。第２基部電極１４の膜厚は、１０００Å以
下にする。膜厚を従来の２０００人から１０００Å以下
にすることにより、粒径を小さくおさえることが可能で
ある。次いで第２（Ｃ）に示すように第２の基部電極表
面にプラズマ酸化又は熱酸化法により酸化膜（図示せず
）を形成する。第２の基部電極上に絶縁層（例えば５ｉ
ｎ）１５を形成する。絶縁層１５には第２の基部電極１
４上に開口部１５′がもうけられており、その部分が接
合となる。パターン形成には先と同様に有機溶剤処理を
用いたリフトオフ法を採用する。
合が形成される部分に、ｐｂ金合金例えばｐｂ−Ｉｎ−
Ａｕ）膜で第２の基部電極１４を蒸着等により形成する
。但し、蒸着前に、上記第一基部電極表面をＡ「雰囲気
中でスパッタクリーニングしておく。パターニングには
リフトオフ法を用いる。パターンのＸ ツジにパリのな
いきれいな電極パターンを得るために、レジストに対し
て有機溶剤（例えばクロルベンゼン又はトルエン）処理
を採用する。第２基部電極１４の膜厚は、１０００Å以
下にする。膜厚を従来の２０００人から１０００Å以下
にすることにより、粒径を小さくおさえることが可能で
ある。次いで第２（Ｃ）に示すように第２の基部電極表
面にプラズマ酸化又は熱酸化法により酸化膜（図示せず
）を形成する。第２の基部電極上に絶縁層（例えば５ｉ
ｎ）１５を形成する。絶縁層１５には第２の基部電極１
４上に開口部１５′がもうけられており、その部分が接
合となる。パターン形成には先と同様に有機溶剤処理を
用いたリフトオフ法を採用する。
次いで対向電極形成用のレジストパターンを形成する。
その後、第２基部電極１４表面を酸素プラズマ等にさら
し、表面酸化膜をクリーニングすると同時に第２図（ｄ
ｌに示すように新たにトンネル酸化膜１７を形成する。
し、表面酸化膜をクリーニングすると同時に第２図（ｄ
ｌに示すように新たにトンネル酸化膜１７を形成する。
その後対向電極１６としてｐｂ金合金例えばＰｂ−Ｂ１
．Ｐｂ−Ａｕ等）を蒸着する。リフトオフによって対向
電極のパターンが残り、ジョセフソン接合が完成する。
．Ｐｂ−Ａｕ等）を蒸着する。リフトオフによって対向
電極のパターンが残り、ジョセフソン接合が完成する。
（ｆン 発明の詳細
な説明した本発明によればトンネル酸化膜がその上に形
成される第２基部電極の粒径を小さくすることができる
ので、ジョセフソン接合のトンネル電流密度の均一性や
、制御性を向上させることができる。
成される第２基部電極の粒径を小さくすることができる
ので、ジョセフソン接合のトンネル電流密度の均一性や
、制御性を向上させることができる。
第１図は、従来のジョセフソン素子を示す断面図、第２
図は、本発明の一実施例を示す製造工程順断面図である
。 図において、１１はシリコン基板、１２は熱酸化膜、１
３は第１基部電極、１４は第２基部電極。 １５は絶縁層、１６は対向電極、１７はトンネル酸化膜
を示す。 出願人 工業技術院長 川１）裕部 竿 １ 目
図は、本発明の一実施例を示す製造工程順断面図である
。 図において、１１はシリコン基板、１２は熱酸化膜、１
３は第１基部電極、１４は第２基部電極。 １５は絶縁層、１６は対向電極、１７はトンネル酸化膜
を示す。 出願人 工業技術院長 川１）裕部 竿 １ 目
Claims (1)
- 高融点の超伝導体からなる第１基部電極と、該第１基部
電極上に選択的に形成された低融点の超伝導体からなる
第２基部電極と、該第２基部電極上に形成されたトンネ
ル酸化膜と、該トンネル酸化膜上に形成された対向電極
とを有し、該第２基部電極の厚さは１０００Å以下であ
ることを特徴とするジョセフソン素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004759A JPS60149180A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | ジヨセフソン素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004759A JPS60149180A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | ジヨセフソン素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60149180A true JPS60149180A (ja) | 1985-08-06 |
Family
ID=11592815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59004759A Pending JPS60149180A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | ジヨセフソン素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60149180A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8393765B2 (en) | 2008-12-05 | 2013-03-12 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Luminaire |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS586188A (ja) * | 1981-07-02 | 1983-01-13 | Nec Corp | ジヨセフソン接合素子 |
-
1984
- 1984-01-17 JP JP59004759A patent/JPS60149180A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS586188A (ja) * | 1981-07-02 | 1983-01-13 | Nec Corp | ジヨセフソン接合素子 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8393765B2 (en) | 2008-12-05 | 2013-03-12 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Luminaire |
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