JPS63248018A - 超伝導薄膜の製造方法 - Google Patents
超伝導薄膜の製造方法Info
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- JPS63248018A JPS63248018A JP62080921A JP8092187A JPS63248018A JP S63248018 A JPS63248018 A JP S63248018A JP 62080921 A JP62080921 A JP 62080921A JP 8092187 A JP8092187 A JP 8092187A JP S63248018 A JPS63248018 A JP S63248018A
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Links
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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〕
本発明は超伝導材料の製造技術に係り、特に超伝導を有
する薄膜を利用する技術分野、例えば超伝導現象を用い
る電子素子の製造に好適な超伝導薄膜とその製造方法に
関する。
する薄膜を利用する技術分野、例えば超伝導現象を用い
る電子素子の製造に好適な超伝導薄膜とその製造方法に
関する。
極低温において超伝導を有する金属ｆｉｎとしては例え
ばニオブが良く知られており、電子ビーム蒸着法等の従
来の金属蒸着法により薄膜に形成され、例えばジ冒セフ
ソン接合素子等の電子素子に利用されている。
ばニオブが良く知られており、電子ビーム蒸着法等の従
来の金属蒸着法により薄膜に形成され、例えばジ冒セフ
ソン接合素子等の電子素子に利用されている。
最近数種の金属酸化物の化合物、例えばランタン・バリ
ウム・鋼酸化物（ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・ア
プライド・フィジックス（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｍｎ
ａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）。
ウム・鋼酸化物（ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・ア
プライド・フィジックス（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｍｎ
ａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）。
Ｖｏｌ、 ２６ 、 Ｎｌ １ 、 ｐｐ、Ｌｌ −Ｌ
２ ） 、ランタフ−７゜トロンチウム・鋼酸化物（フ
ィジカル・レビーーーＬ／ターズ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ
Ｒ６ｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒａ ） 。
２ ） 、ランタフ−７゜トロンチウム・鋼酸化物（フ
ィジカル・レビーーーＬ／ターズ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ
Ｒ６ｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒａ ） 。
Ｖｏｌ、 ５８ 、随４ 、ｐｐ、４０８−４１０）等
が従来にない高い超伝導転移温度（Ｔ、）を示すことが
見出され、ごく最近では液体窒素温度（〜７７’Ｋ）以
上のＴｃを有するものも報告されている。咳金属酸化物
の化合物において高いＴｃを再現性良く得るためには、
金属元素の組成比のほか、酸素含有量、すなわち金属の
酸化状態を精度良く制御する必要がある。
が従来にない高い超伝導転移温度（Ｔ、）を示すことが
見出され、ごく最近では液体窒素温度（〜７７’Ｋ）以
上のＴｃを有するものも報告されている。咳金属酸化物
の化合物において高いＴｃを再現性良く得るためには、
金属元素の組成比のほか、酸素含有量、すなわち金属の
酸化状態を精度良く制御する必要がある。
これまでの該金属酸化物の化合物結晶は、粉末状の原料
を１０００ ’Ｏ近くの高温熱処理して得られる固形状
のものであった。もし、薄膜状の形状を有する該金属酸
化物の化合物が得られれば、その電子素子等産業上の利
用価値は著しく高いものとなる。しかし従来の蒸着法に
おいて、原料に金属酸化物、才たはその化合物を使用し
た場合、原料中の酸素量が蒸着中に容易に変化してしま
うため所望の酸化状態を有する薄膜を再現性良く得るこ
とは著しく困難であった。本発明の目的は、前記従来の
問題点を克服した高温超伝導を有する金属酸化物の化合
物結晶薄膜とその製造方法を提供することにある。
を１０００ ’Ｏ近くの高温熱処理して得られる固形状
のものであった。もし、薄膜状の形状を有する該金属酸
化物の化合物が得られれば、その電子素子等産業上の利
用価値は著しく高いものとなる。しかし従来の蒸着法に
おいて、原料に金属酸化物、才たはその化合物を使用し
た場合、原料中の酸素量が蒸着中に容易に変化してしま
うため所望の酸化状態を有する薄膜を再現性良く得るこ
とは著しく困難であった。本発明の目的は、前記従来の
問題点を克服した高温超伝導を有する金属酸化物の化合
物結晶薄膜とその製造方法を提供することにある。
所望の酸化状態を有する、高温超伝導の金属酸化物の化
合物結晶薄膜は、接金に酸化物の化合物を構成する金、
曙やその酸化物、或いは概金属やその酸化物の混合物を
原料に甲い、真空槽内において何らかの方法によって該
原料を加熱して蒸発させ、対向して設置した基板に堆積
する際に、該基板を加熱し、かつ該真空槽内に酸素ガス
を導入することによって得ることができる０ 〔作用〕 基板に到達した金属は酸素と結合し、基板には金属酸化
物の化合物が堆積する０酸素導入量、基板温度を調節す
ることにより、所望の酸化状態を有する結晶膜を再現性
良く形成することができる。
合物結晶薄膜は、接金に酸化物の化合物を構成する金、
曙やその酸化物、或いは概金属やその酸化物の混合物を
原料に甲い、真空槽内において何らかの方法によって該
原料を加熱して蒸発させ、対向して設置した基板に堆積
する際に、該基板を加熱し、かつ該真空槽内に酸素ガス
を導入することによって得ることができる０ 〔作用〕 基板に到達した金属は酸素と結合し、基板には金属酸化
物の化合物が堆積する０酸素導入量、基板温度を調節す
ることにより、所望の酸化状態を有する結晶膜を再現性
良く形成することができる。
原料の加熱方法としては、電子ビームを照射する、熱伝
導や熱輻射により加熱する等、従来の方法を用いればよ
い。また該金属酸化物の化合物を構成する個々の金属を
複数の加熱手段によって別々に加熱し、同時に基板に堆
積してもよい。この場合、各金属の蒸発量を別々に調節
することが可能となるので、堆積する膜中の金属含有量
の制御が容易になる。
導や熱輻射により加熱する等、従来の方法を用いればよ
い。また該金属酸化物の化合物を構成する個々の金属を
複数の加熱手段によって別々に加熱し、同時に基板に堆
積してもよい。この場合、各金属の蒸発量を別々に調節
することが可能となるので、堆積する膜中の金属含有量
の制御が容易になる。
以下、本発明の一実施例を示す。第１図は高温超伝導を
有する金属酸化物の化合物結晶薄膜の一例として、Ｌ
ａ ２−ｘ８ ｒ ｘＣｕ Ｏ４薄膜の形成に用いた蒸
着装置の概略図である。本実施例では、真空槽１内に３
つの電子ビームによる加熱手段２を設け、ランタン（Ｌ
ａ）、 ストロンチウム（Ｓｒ）、銅（Ｃｕ）の単体
原料３を別々に加熱し、同時に基板４に堆積した０同時
に酸素ガス導入管５より酸素を真空槽１内に導入し、ま
た基板４を熱輻射による基板加熱手段６を用い加熱した
。基板温度は、５００℃〜１０００℃の範囲とした□
Ｌａ 。
有する金属酸化物の化合物結晶薄膜の一例として、Ｌ
ａ ２−ｘ８ ｒ ｘＣｕ Ｏ４薄膜の形成に用いた蒸
着装置の概略図である。本実施例では、真空槽１内に３
つの電子ビームによる加熱手段２を設け、ランタン（Ｌ
ａ）、 ストロンチウム（Ｓｒ）、銅（Ｃｕ）の単体
原料３を別々に加熱し、同時に基板４に堆積した０同時
に酸素ガス導入管５より酸素を真空槽１内に導入し、ま
た基板４を熱輻射による基板加熱手段６を用い加熱した
。基板温度は、５００℃〜１０００℃の範囲とした□
Ｌａ 。
Ｓｒ、Ｃｕ の蒸発量及び酸素の導入量を適当に調節
することにより、基板上にはに２ＮｉＦ４構造を有する
Ｌ ａ ２−ｘ８ ｒ ｘＣｕ Ｏ４結晶膜が形成され
た０該結晶膜のＴｃは約３０°にであったｏｔＷ結晶膜
を空気中、約１０００℃で熱処理すると、該結晶膜の結
晶性力（さらに良くなり、Ｔｃは約３５°Ｋに向上した
。本実施例では、電子ビームによる加熱手段を用いたが
、このほか、熱伝導や熱輻射を用いるその他の従来の加
熱方法を用いても良い。また本実施例では金属元素とし
てＬａ、Ｓｒ、Ｃｕを用いた場合について説明したが、
このほかＬａ、Ｂａ。
することにより、基板上にはに２ＮｉＦ４構造を有する
Ｌ ａ ２−ｘ８ ｒ ｘＣｕ Ｏ４結晶膜が形成され
た０該結晶膜のＴｃは約３０°にであったｏｔＷ結晶膜
を空気中、約１０００℃で熱処理すると、該結晶膜の結
晶性力（さらに良くなり、Ｔｃは約３５°Ｋに向上した
。本実施例では、電子ビームによる加熱手段を用いたが
、このほか、熱伝導や熱輻射を用いるその他の従来の加
熱方法を用いても良い。また本実施例では金属元素とし
てＬａ、Ｓｒ、Ｃｕを用いた場合について説明したが、
このほかＬａ、Ｂａ。
Ｃｕを用いた場合等、用いる金属元素種の異なる高温超
伝導の金属酸化物の化合物結晶薄膜も同様にして形成す
ることができる。
伝導の金属酸化物の化合物結晶薄膜も同様にして形成す
ることができる。
本発明によれば、超伝導材料である金属酸化物の化合物
において所望の酸化状態を有する薄膜状の結晶を得るこ
とができるので、高いＴｃを有する超伝導薄膜を再現性
良く得ることができる。これによって、従来の超伝導素
子の高温での動作を可能とするのみならず、電子素子中
の配房、電極等、低抵抗の金属＊Ｆを欲する多くの技術
分野に詔いて、高温超伝導による低抵抗化が実現される
。
において所望の酸化状態を有する薄膜状の結晶を得るこ
とができるので、高いＴｃを有する超伝導薄膜を再現性
良く得ることができる。これによって、従来の超伝導素
子の高温での動作を可能とするのみならず、電子素子中
の配房、電極等、低抵抗の金属＊Ｆを欲する多くの技術
分野に詔いて、高温超伝導による低抵抗化が実現される
。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を説明するのに用いた、高温超
伝導を有する金属酸化物の化合物の結晶簿膜形成装置の
概略図である。 １・・・真空槽、２・・・電子ビームによる加熱手段、
３・・・蒸着原料、４・・・基板、５・・・酸素ガス導
入管、６・・・基板加熱手段。 代理人 弁理士 小 川 勝 男 パ・′ −
伝導を有する金属酸化物の化合物の結晶簿膜形成装置の
概略図である。 １・・・真空槽、２・・・電子ビームによる加熱手段、
３・・・蒸着原料、４・・・基板、５・・・酸素ガス導
入管、６・・・基板加熱手段。 代理人 弁理士 小 川 勝 男 パ・′ −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、真空槽内に導入した酸素ガスと前記真空槽内で蒸発
させた、複数の金属或いは金属酸化物とを反応させ基板
上に堆積することを特徴とする超伝導薄膜の製造方法。 ２、蒸発させる金属に銅が含まれる特許請求範囲第１項
に記載の超伝導薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62080921A JPS63248018A (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 超伝導薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62080921A JPS63248018A (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 超伝導薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63248018A true JPS63248018A (ja) | 1988-10-14 |
Family
ID=13731882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62080921A Pending JPS63248018A (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 超伝導薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63248018A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63274027A (ja) * | 1987-05-01 | 1988-11-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導材料の製造方法 |
| JPH029793A (ja) * | 1987-09-21 | 1990-01-12 | Res Inst For Prod Dev | 三層ペロブスカイト構造をもつＬｎＡ↓２Ｃｕ↓３Ｏ↓７−ｘの単結晶薄膜及びＬｎＡ↓２Ｃｕ↓３Ｏ↓７−ｘ薄膜の製造法 |
| JPH0222102A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-01-25 | Res Dev Corp Of Japan | 酸化物超伝導体厚膜の形成法並びに装置 |
-
1987
- 1987-04-03 JP JP62080921A patent/JPS63248018A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63274027A (ja) * | 1987-05-01 | 1988-11-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導材料の製造方法 |
| JPH029793A (ja) * | 1987-09-21 | 1990-01-12 | Res Inst For Prod Dev | 三層ペロブスカイト構造をもつＬｎＡ↓２Ｃｕ↓３Ｏ↓７−ｘの単結晶薄膜及びＬｎＡ↓２Ｃｕ↓３Ｏ↓７−ｘ薄膜の製造法 |
| JPH0222102A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-01-25 | Res Dev Corp Of Japan | 酸化物超伝導体厚膜の形成法並びに装置 |
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