JPS6167974A - 超伝導回路装置 - Google Patents
超伝導回路装置Info
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- JPS6167974A JPS6167974A JP59188916A JP18891684A JPS6167974A JP S6167974 A JPS6167974 A JP S6167974A JP 59188916 A JP59188916 A JP 59188916A JP 18891684 A JP18891684 A JP 18891684A JP S6167974 A JPS6167974 A JP S6167974A
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- Japan
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- superconductive
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N69/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one superconducting element covered by group H10N60/00
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】
（産業上の利用分野）
本発明は抵抗素子と超伝導体が連結して回路構成された
超伝導回路に関する。
超伝導回路に関する。
（従来技術とその問題点）
従来の超伝導回路は抵抗素子と超伝導体はそれぞれ別々
の薄膜層で形成され、抵抗素子と超伝導体相互の電気的
接続を実現するために各層の必要な領域が重なり合って
いる。例えばグライナー等によシアイビーエムリチーチ
アンドディベロップメント誌１９８０年３月第別巻第２
号１９５頁から２０５頁に’Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ
Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒＪｏｓｅｐｈｓｏｎ Ｉｎ
ｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃ１ｒｃｕｉｔｓ“と題して発表さ
れた論文においては第１図に示し比如く、基板１の上に
形成され急抵抗素子と超伝導体の接続部分の構造が示さ
れている。
の薄膜層で形成され、抵抗素子と超伝導体相互の電気的
接続を実現するために各層の必要な領域が重なり合って
いる。例えばグライナー等によシアイビーエムリチーチ
アンドディベロップメント誌１９８０年３月第別巻第２
号１９５頁から２０５頁に’Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ
Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒＪｏｓｅｐｈｓｏｎ Ｉｎ
ｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃ１ｒｃｕｉｔｓ“と題して発表さ
れた論文においては第１図に示し比如く、基板１の上に
形成され急抵抗素子と超伝導体の接続部分の構造が示さ
れている。
このような構造においては回路動作状態では、超伝導体
３，４間の抵抗値Ｒは超伝導体３，４間の抵抗素子２の
長さ５で規定される抵抗値ＲＯと超伝導体３及び４と抵
抗素子の接触部分で生ずる接接抵抗ＲＣの和となる。
３，４間の抵抗値Ｒは超伝導体３，４間の抵抗素子２の
長さ５で規定される抵抗値ＲＯと超伝導体３及び４と抵
抗素子の接触部分で生ずる接接抵抗ＲＣの和となる。
ところがＲｅは回路製造条件、特に抵抗素子の表面処理
条件と、超伝導体形成条件の影響を受は必要な事等のた
め、この構造では再現性良く高精度で超伝導３，４間の
抵抗値を実現する事は困難であった。
条件と、超伝導体形成条件の影響を受は必要な事等のた
め、この構造では再現性良く高精度で超伝導３，４間の
抵抗値を実現する事は困難であった。
又抵抗素子と超伝導体の接続部分で多層構造となる几め
、抵抗素子２の段部で超伝導体３及び４の連続性が確保
されるように超伝導体３及び４の膜厚を抵抗素子２の膜
厚より厚くしなければならない等の構造上ｐ〕約がある
事、更に回路表面凹凸が生じる事等の欠点があった。
、抵抗素子２の段部で超伝導体３及び４の連続性が確保
されるように超伝導体３及び４の膜厚を抵抗素子２の膜
厚より厚くしなければならない等の構造上ｐ〕約がある
事、更に回路表面凹凸が生じる事等の欠点があった。
（発明の目的）
本発明はこのような従来の欠点を除去して、再現性良く
高精度で抵抗値を規定でき、前記重ね合せ工程も必要外
＜シかも回路の平坦化に適した超伝導回路装置を提供す
る事にある。
高精度で抵抗値を規定でき、前記重ね合せ工程も必要外
＜シかも回路の平坦化に適した超伝導回路装置を提供す
る事にある。
（発明の構成）
本発明によれば超伝導材料を用い、超伝導現象に基いて
動作する超伝導回路装置において、抵抗素子と該抵抗素
子〈接続する超伝導体が同一層内に配置されしかも一体
成形されている事を特徴とする超伝導回路装置が得られ
る。
動作する超伝導回路装置において、抵抗素子と該抵抗素
子〈接続する超伝導体が同一層内に配置されしかも一体
成形されている事を特徴とする超伝導回路装置が得られ
る。
（構成の詳細な説明）
本発明は上述の構成をとる事により従来技術の問題点を
解決した。第２図に本発明くよる抵抗素子と超伝導体の
接続部分の断面構造を示す。超伝導転位温度Ｔ、を有す
る超伝導体７において選択的に領域１０の物理的、ある
いけ化学的性質を変換させて超伝導転位温度Ｔ、（Ｔ、
＞ Ｔ、） を有する超伝導体かあるいは常伝導体を
超伝導体７内に配置している。従って従来必要であっ比
類伝導体と抵抗素子の重ね合わせ部分が不要となる。
解決した。第２図に本発明くよる抵抗素子と超伝導体の
接続部分の断面構造を示す。超伝導転位温度Ｔ、を有す
る超伝導体７において選択的に領域１０の物理的、ある
いけ化学的性質を変換させて超伝導転位温度Ｔ、（Ｔ、
＞ Ｔ、） を有する超伝導体かあるいは常伝導体を
超伝導体７内に配置している。従って従来必要であっ比
類伝導体と抵抗素子の重ね合わせ部分が不要となる。
この超伝導装置回路を動作温度Ｔ、（Ｔ、＞Ｔ。
＞Ｔ、）下で動作させると、超伝導体８及び９は超伝導
状態にあり領域１０ＦｉＲ（Ｔ、）の抵抗値を有し、超
伝導体８，９間の抵抗値はＲ（ＴＩ）となる。この結果
接触抵抗は消誠し、超伝導体８，９間の抵抗値は再現性
良く高精度で実現される。又領域１０は超伝導体７と一
体成形され超伝導体７内に配置されている為、多層構造
部分がなく、超伝導体７の段切れの危険性及び回路表面
に凹凸が生じる問題が解消する。
状態にあり領域１０ＦｉＲ（Ｔ、）の抵抗値を有し、超
伝導体８，９間の抵抗値はＲ（ＴＩ）となる。この結果
接触抵抗は消誠し、超伝導体８，９間の抵抗値は再現性
良く高精度で実現される。又領域１０は超伝導体７と一
体成形され超伝導体７内に配置されている為、多層構造
部分がなく、超伝導体７の段切れの危険性及び回路表面
に凹凸が生じる問題が解消する。
（実施例）
以下本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。
する。
第３図は本発明の実施例を示す図で、（ａｌ ｒＪ：ジ
ョセフンン接合を用いた超伝導回路の一部の斬面図であ
り、（１））は（ａ）で示したジョセフソン接合を用い
之超伝導回路の基部電極と抵抗素子の部分の平面図であ
る。
ョセフンン接合を用いた超伝導回路の一部の斬面図であ
り、（１））は（ａ）で示したジョセフソン接合を用い
之超伝導回路の基部電極と抵抗素子の部分の平面図であ
る。
例えばＳｉ基板１１上に例えばＳ ｔ Ｕｓで絶縁Ｗ！
１２が配置され、その上に重ねて例えばＮｂを用いたグ
ランドプレーン層１３が配置され、更にその上に例えば
Ｎｂ麿０−とＳｉＯで絶縁層１４が配置されている。そ
の上に重ねて例えば、Ｎｂで）＃９．キ５００Ａの基部
電極１５を設ける。基部電極１５上の一部に例えばフォ
トレジスト開孔部等で規定された選択領域１６に例えば
ガモウ等によジジャパニーズジャーナルオブアプライド
フィジックス誌１９７７年１０月第１６巻１０号１８５
３頁から１８５７頁に’Ｃｏｎｔｒ−ｏ１ ｏｆ Ｔｃ
ｆｏｒ Ｎｉｏｂｉｕｍ ｂｙ Ｎ Ｉｏｎ Ｉｍｐ
ｌａｎｔａ −ｔ ｉｏｈ“と題して発表された論文に
示されている如く、 １４．＋ イオンを加速電圧６０
ＫｅＶで注入すると、ドーズ量が３×１０Ｉ６ｃＩＬ′
の場合、イオン注入された領域１６はダメージをうけそ
の超伝導転位温度Ｔｃ１ｇは ４．２°に未満になる。
１２が配置され、その上に重ねて例えばＮｂを用いたグ
ランドプレーン層１３が配置され、更にその上に例えば
Ｎｂ麿０−とＳｉＯで絶縁層１４が配置されている。そ
の上に重ねて例えば、Ｎｂで）＃９．キ５００Ａの基部
電極１５を設ける。基部電極１５上の一部に例えばフォ
トレジスト開孔部等で規定された選択領域１６に例えば
ガモウ等によジジャパニーズジャーナルオブアプライド
フィジックス誌１９７７年１０月第１６巻１０号１８５
３頁から１８５７頁に’Ｃｏｎｔｒ−ｏ１ ｏｆ Ｔｃ
ｆｏｒ Ｎｉｏｂｉｕｍ ｂｙ Ｎ Ｉｏｎ Ｉｍｐ
ｌａｎｔａ −ｔ ｉｏｈ“と題して発表された論文に
示されている如く、 １４．＋ イオンを加速電圧６０
ＫｅＶで注入すると、ドーズ量が３×１０Ｉ６ｃＩＬ′
の場合、イオン注入された領域１６はダメージをうけそ
の超伝導転位温度Ｔｃ１ｇは ４．２°に未満になる。
この場合、イオンが注入されなかったＮｂ膜のＴｃ ｓ
ｓは約９°にである。
ｓは約９°にである。
次Ｋ例えばＳｉＯを用い之絶縁層１７でＮｂ基部電極１
５上に接合領域を規定した後、該接合頒域内にトンネル
障壁１８を設け、更に該接合領域をおおうようＫ例えば
Ｎｂで形成し九対向電極１９ａ、ｂを配置する。
５上に接合領域を規定した後、該接合頒域内にトンネル
障壁１８を設け、更に該接合領域をおおうようＫ例えば
Ｎｂで形成し九対向電極１９ａ、ｂを配置する。
以上の結果、この装置を４．２°に下で動作させると対
向電極１９３．１９ｂ間はそれぞれのトンネル障壁１８
及び超伝導体基部電極１５を介して抵抗領域１６１Ｃよ
って規定される抵抗値で電気的に接続される。
向電極１９３．１９ｂ間はそれぞれのトンネル障壁１８
及び超伝導体基部電極１５を介して抵抗領域１６１Ｃよ
って規定される抵抗値で電気的に接続される。
この場合抵抗領域１６と基部電極１５との接続部分には
段差が生じる事なく装置表面の平坦性が向上している。
段差が生じる事なく装置表面の平坦性が向上している。
超伝導体１５と抵抗領域１６を設は念部分の平面形場合
には第４図に示す如く抵抗領域の形状にくびれを設ける
事もできる。更に一般的に抵抗領域の形状は第３図（３
１及び第４図に限定される笛なく任意に設定できる。
には第４図に示す如く抵抗領域の形状にくびれを設ける
事もできる。更に一般的に抵抗領域の形状は第３図（３
１及び第４図に限定される笛なく任意に設定できる。
本実施例では超伝導体と抵抗領域にＮｂを用いたがＮｂ
Ｎ、 Ｎｂ ｓｓｎ等でもよい。またイオン注入する物
質としてＮに限らすＧａ叫も用いることができる。なる
べく重い元素がよい。
Ｎ、 Ｎｂ ｓｓｎ等でもよい。またイオン注入する物
質としてＮに限らすＧａ叫も用いることができる。なる
べく重い元素がよい。
（発明の効果）
以上説明し比ように本発明によれば従来必要であった抵
抗素子と超伝導体の賞なり部分が不要となり、接触抵抗
の消滅及び重なりにより生じる回路表面の凹凸の解消を
はかる事ができる。
抗素子と超伝導体の賞なり部分が不要となり、接触抵抗
の消滅及び重なりにより生じる回路表面の凹凸の解消を
はかる事ができる。
第１図は従来の抵抗１子と超伝導体の接続を示す断面図
、第２図は本発明の原理による抵抗素子と超伝導体の接
続を示す断面図、第３図は本発明の一実施例を説明する
ための図であ、り （ａｌはジョセフソン接合素子を示
す断面図であＣ（ｂ）は基部電極と抵抗素子を示す平面
図であるつ羊４図は本発明の別の実施例を説明する為の
基部電極と抵抗素子を示す平面図である。 図において１，６は基板、２け抵抗層、３，４は超伝導
体、５は超伝導体３，４間の距離、７は超伝導体、８．
９は超伝導体電極、１０は抵抗領域、１１は５ｉＩＳ板
、１２はＦ３ ｉｏ、絶縁層、１３はＮｂグランドプレ
ーン層、１４はＮｂ霊Ｏｉ＋ＳｉＯ絶縁層、１５はＮｂ
基部電極、１６は抵抗領域、１７はＳｉＯ絶縁層、１８
はトンネル障壁、１９（ａｌΦ）はＮｂ対向１！極をそ
れぞれ示す。 川田裕部 第３図
、第２図は本発明の原理による抵抗素子と超伝導体の接
続を示す断面図、第３図は本発明の一実施例を説明する
ための図であ、り （ａｌはジョセフソン接合素子を示
す断面図であＣ（ｂ）は基部電極と抵抗素子を示す平面
図であるつ羊４図は本発明の別の実施例を説明する為の
基部電極と抵抗素子を示す平面図である。 図において１，６は基板、２け抵抗層、３，４は超伝導
体、５は超伝導体３，４間の距離、７は超伝導体、８．
９は超伝導体電極、１０は抵抗領域、１１は５ｉＩＳ板
、１２はＦ３ ｉｏ、絶縁層、１３はＮｂグランドプレ
ーン層、１４はＮｂ霊Ｏｉ＋ＳｉＯ絶縁層、１５はＮｂ
基部電極、１６は抵抗領域、１７はＳｉＯ絶縁層、１８
はトンネル障壁、１９（ａｌΦ）はＮｂ対向１！極をそ
れぞれ示す。 川田裕部 第３図
Claims (1)
- 超伝導材料を用い、超伝導現象に基いて動作する超伝
導回路装置において、抵抗素子と該抵抗素子に接続する
超伝導体が同一層内に配置されしかも一体成形されてい
る事を特徴とする超伝導回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59188916A JPS6167974A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 超伝導回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59188916A JPS6167974A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 超伝導回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6167974A true JPS6167974A (ja) | 1986-04-08 |
Family
ID=16232123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59188916A Pending JPS6167974A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 超伝導回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6167974A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1267412A2 (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-18 | TRW Inc. | Capacitor for signal propagation across ground plane boundaries in superconductor integrated circuits |
| JPWO2009047873A1 (ja) * | 2007-10-09 | 2011-02-17 | パナソニック株式会社 | 溶接用トーチ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58157182A (ja) * | 1982-02-23 | 1983-09-19 | サントル・ナシヨナル・ド・ラ・ルシユルシエ・シアンテイフイツク | ジヨセフソン効果等を用いる小型回路とその製造方法 |
-
1984
- 1984-09-11 JP JP59188916A patent/JPS6167974A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58157182A (ja) * | 1982-02-23 | 1983-09-19 | サントル・ナシヨナル・ド・ラ・ルシユルシエ・シアンテイフイツク | ジヨセフソン効果等を用いる小型回路とその製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1267412A2 (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-18 | TRW Inc. | Capacitor for signal propagation across ground plane boundaries in superconductor integrated circuits |
| EP1267412A3 (en) * | 2001-06-15 | 2006-01-11 | Northrop Grumman Corporation | Capacitor for signal propagation across ground plane boundaries in superconductor integrated circuits |
| JPWO2009047873A1 (ja) * | 2007-10-09 | 2011-02-17 | パナソニック株式会社 | 溶接用トーチ |
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