JPS63313877A - 超伝導トランジスタ - Google Patents
超伝導トランジスタInfo
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- JPS63313877A JPS63313877A JP62149049A JP14904987A JPS63313877A JP S63313877 A JPS63313877 A JP S63313877A JP 62149049 A JP62149049 A JP 62149049A JP 14904987 A JP14904987 A JP 14904987A JP S63313877 A JPS63313877 A JP S63313877A
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- JP
- Japan
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- superconductor
- thin
- metal
- film
- ceramic
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- Pending
Links
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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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はセラミックス超伝導体を用いた超伝導トランジ
スタに関する。
スタに関する。
（従来の技術）
最近、高温超伝導体としてセラミック超伝導体が注目さ
れている。これらの多くは、希土類元素を含有するペロ
ブスカイト型構造を有する酸化物である。この様なセラ
ミック超伝導体は、組成を選ぶことにより液体窒素温度
以上の高温で超伝導を示すことが確認されており、材料
作製技術の進歩により更に臨界温度の高いものが得られ
る可能性がある。またセラミック超伝導体は、従来の金
属あるいは金属間化合物超伝導体と比べて大気中での安
定性にも優れている。
れている。これらの多くは、希土類元素を含有するペロ
ブスカイト型構造を有する酸化物である。この様なセラ
ミック超伝導体は、組成を選ぶことにより液体窒素温度
以上の高温で超伝導を示すことが確認されており、材料
作製技術の進歩により更に臨界温度の高いものが得られ
る可能性がある。またセラミック超伝導体は、従来の金
属あるいは金属間化合物超伝導体と比べて大気中での安
定性にも優れている。
ところで、超伝導素子として従来ジョセフソン素子が提
案されているが、ジョセフソン素子は二端子素子である
ため、使い難いという本質的な欠点があった。このため
、超伝導三端子素子として超伝導体と半導体を接合させ
たＦＥＴタイプのデバイスが提案されてきている（例え
ば、特開昭６１−２４２０８２号公報）。
案されているが、ジョセフソン素子は二端子素子である
ため、使い難いという本質的な欠点があった。このため
、超伝導三端子素子として超伝導体と半導体を接合させ
たＦＥＴタイプのデバイスが提案されてきている（例え
ば、特開昭６１−２４２０８２号公報）。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、酸化物超伝導体は
セラミックスであるため、微視的に見ると微結晶の集合
体であり、微結晶間は電気的に弱く結合したジョセフソ
ン接合となっていることがわかった。そのため酸化物超
伝導体は臨界磁場Ｈｃが大きいにもかかわらず臨界電流
Ｊｃは極めて小さいものとなっている。このため、酸化
物超伝導体を用いたデバイスでは実用上十分な特性が得
られなかった。
セラミックスであるため、微視的に見ると微結晶の集合
体であり、微結晶間は電気的に弱く結合したジョセフソ
ン接合となっていることがわかった。そのため酸化物超
伝導体は臨界磁場Ｈｃが大きいにもかかわらず臨界電流
Ｊｃは極めて小さいものとなっている。このため、酸化
物超伝導体を用いたデバイスでは実用上十分な特性が得
られなかった。
本発明は以上のような問題点に鑑みなされたものであり
、実用上十分な特性が得られる超伝導トランジスタを提
供することを目的とする。
、実用上十分な特性が得られる超伝導トランジスタを提
供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は電気的に強く結合した金属とセラミック超伝導
体の混合系領域上にソース、ドレイン電極を配置し、電
気的に弱く結合したセラミック超伝導体領域上にゲート
電極を設けるものである。
体の混合系領域上にソース、ドレイン電極を配置し、電
気的に弱く結合したセラミック超伝導体領域上にゲート
電極を設けるものである。
（作 用）
酸化物超伝導体薄膜はスパッタ法、蒸着法等によって形
成することができるがそれらは、微結晶の集合体であり
、微結晶間は電気的に弱く結合したジョセフソン接合と
なっている。したがって酸化物超伝導体薄膜はその臨界
磁場Ｈｅは大きいにもかかわらず、臨界電流Ｊｃは極め
て小さい。
成することができるがそれらは、微結晶の集合体であり
、微結晶間は電気的に弱く結合したジョセフソン接合と
なっている。したがって酸化物超伝導体薄膜はその臨界
磁場Ｈｅは大きいにもかかわらず、臨界電流Ｊｃは極め
て小さい。
本発明では微結晶粒子間にノーマル金属を拡散させ結合
を強くしている。このような方法によれば超伝導体−金
属−超伝導体の近接効果により、１ｏｏｏ人程度離れた
超伝導粒子は強く結合され、臨界電流値を飛躍的に増大
させる。
を強くしている。このような方法によれば超伝導体−金
属−超伝導体の近接効果により、１ｏｏｏ人程度離れた
超伝導粒子は強く結合され、臨界電流値を飛躍的に増大
させる。
本発明は上にのべたようなセラミック超伝導体薄膜の特
性を利用した超伝導トランジスタである。
性を利用した超伝導トランジスタである。
ソース、ドレイン部の超伝導体薄膜は、金属を粒界に拡
散させることにより微結晶は強く結合しており、臨界電
流Ｊｃは大きい。
散させることにより微結晶は強く結合しており、臨界電
流Ｊｃは大きい。
ゲート部の超伝導薄膜は、微結晶がジョセフソン接合に
より、弱く結合している。
より、弱く結合している。
ゲート電圧零では、ソース、ドレイン間は粒界を通して
のジョセフソン接合により超伝導電流が流れ、トランジ
スタはＯＮ状態にある。ゲート電圧を正にすると、正孔
がゲート部より薄膜内に注入され、ゲート部分の弱く結
合されたジョセフソン接合をＯＦＦにするため、ソース
、ドレイン間には超伝導電流は流れなくなる。即ちトラ
ンジスタはＯＦＦになる。
のジョセフソン接合により超伝導電流が流れ、トランジ
スタはＯＮ状態にある。ゲート電圧を正にすると、正孔
がゲート部より薄膜内に注入され、ゲート部分の弱く結
合されたジョセフソン接合をＯＦＦにするため、ソース
、ドレイン間には超伝導電流は流れなくなる。即ちトラ
ンジスタはＯＦＦになる。
このトランジスタはゲートを負バイアスにしても正孔に
かわり電子が注入されるためＯＦＦとなるが、酸化物超
伝導体はＰ型であるためそのシキイ値電圧は正バイアス
の場合よりも高くなる。
かわり電子が注入されるためＯＦＦとなるが、酸化物超
伝導体はＰ型であるためそのシキイ値電圧は正バイアス
の場合よりも高くなる。
金属を粒界に拡散させる方法は、蒸着或はスパッタ法等
により、金属薄膜を形成し、熱処理する方法、電気化学
的に金属を耐着させ熱処理する方法等が′ある６ （実 施 例） 人の厚さに形成した。スパッタ条件はＡｒ１０２＝ １
／１雰囲気、基板温度６００℃、ターゲットＹＢａ３Ｃ
ｕｓ０１゜熱処理温度８００℃８時間、４００’Ｃ１時
間である。
により、金属薄膜を形成し、熱処理する方法、電気化学
的に金属を耐着させ熱処理する方法等が′ある６ （実 施 例） 人の厚さに形成した。スパッタ条件はＡｒ１０２＝ １
／１雰囲気、基板温度６００℃、ターゲットＹＢａ３Ｃ
ｕｓ０１゜熱処理温度８００℃８時間、４００’Ｃ１時
間である。
ソース、ドレイン部にＡｕ蒸着した後再び６００”Ｃ２
時間熱処理し、その後ゲート部にＡＩ２を蒸着し、第１
図に示すような素子を試作した。この素子の■−Ｖ特性
を評価したところ第２図に示すような結果が得られた。
時間熱処理し、その後ゲート部にＡＩ２を蒸着し、第１
図に示すような素子を試作した。この素子の■−Ｖ特性
を評価したところ第２図に示すような結果が得られた。
本発明によれば、実用上有効な超伝導トランジスタを得
ることができる。
ることができる。
第１図は本発明の一実施例の概略図、第２図はそのＩ
−Ｖ特性を表わす図である。 ｌ・・・電気的に強く結合した領域 ２・・・電気的に弱く結合した領域 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松山光之
−Ｖ特性を表わす図である。 ｌ・・・電気的に強く結合した領域 ２・・・電気的に弱く結合した領域 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松山光之
Claims (1)
- （１）金属及びセラミック超伝導体を含む電気的に強く
結合した領域およびセラミック超伝導体からなる電気的
に弱く結合した領域を備えた基板と、該基板の電気的に
弱く結合した領域上に設けられチャネル領域のキャリア
濃度制御を行なうゲート電極と、電気的に強く結合した
領域上に設けられたソース、ドレイン電極を具備したこ
とを特徴とする超伝導トランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62149049A JPS63313877A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 超伝導トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62149049A JPS63313877A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 超伝導トランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63313877A true JPS63313877A (ja) | 1988-12-21 |
Family
ID=15466531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62149049A Pending JPS63313877A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 超伝導トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63313877A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0379092A (ja) * | 1989-08-23 | 1991-04-04 | Hitachi Ltd | 酸化物超電導三端子素子 |
| US5247189A (en) * | 1989-11-15 | 1993-09-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Superconducting device composed of oxide superconductor material |
| JPH05335640A (ja) * | 1992-05-29 | 1993-12-17 | Hitachi Ltd | 超電導素子 |
-
1987
- 1987-06-17 JP JP62149049A patent/JPS63313877A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0379092A (ja) * | 1989-08-23 | 1991-04-04 | Hitachi Ltd | 酸化物超電導三端子素子 |
| JPH0587192B2 (ja) * | 1989-08-23 | 1993-12-15 | Hitachi Ltd | |
| US5247189A (en) * | 1989-11-15 | 1993-09-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Superconducting device composed of oxide superconductor material |
| JPH05335640A (ja) * | 1992-05-29 | 1993-12-17 | Hitachi Ltd | 超電導素子 |
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