KR100267974B1 - method for fabricating josephson junction device operating on high temperature - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 조셉슨 접합소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a Josephson junction element.
초전도체는 저항이 되는 특성 이외에도 완전반자성(Meissner effect), 조셉슨 효과(Josephson effect), 자속양자화(Flux quantization) 등의 특이한 전기, 자기적 특성을 지니고 있어 학문적인 관점에서 상당히 흥미있는 분야이며, 전자공학, 의료기기, 컴퓨터 등의 산업전반에 걸쳐서도 엄청난 응용잠재력을 가지고 있다. 이러한 초전도체의 실용화의 가장 큰 걸림돌은 초전도 현상이 나타나는 임계온도가 극히 낮아서, 값비싸고 다루기 힘든 액체 헬륨을 냉매로 사용하여야 한다는 점이다. 1987년 액체온도의 비등점(77K) 이상의 임계온도를 갖는 산화물 초전도체가 최초로 발견되어 초전도의 실용화는 한결 현실적으로 다가오게 되었다.The superconductor is an interesting field from an academic point of view because it has unique electrical and magnetic characteristics such as the Messner effect, the Josephson effect, and the flux quantization, in addition to the resistive properties. It has a tremendous potential for application throughout the industry, including medical devices and computers. The biggest obstacle to the practical use of the superconductor is that the critical temperature at which the superconductor phenomenon occurs is extremely low, and therefore, expensive and intractable liquid helium must be used as the refrigerant. In 1987, an oxide superconductor with a critical temperature above the boiling point of liquid temperature (77K) was first discovered, making practical use of superconducting more realistic.
고온초전도체는 세라믹 물질이므로 기계적 가공성이나 연성이 거의 없어, 선재를 이용하는 대규모 응용분야 보다는 박막을 이용하는 소규모 전자공학적 응용분야에 연구가 치중되고 있으며 현재 이에 대한 제품도 시판되고 있다.Since the high temperature superconductor is a ceramic material, there is little mechanical processability or ductility, so the research is focused on small-scale electronic engineering applications using thin films rather than large-scale applications using wire rods.
조셉슨 효과는 두 초전도체 사이에 얇은 절연막을 끼워 넣었을 때(조셉슨 접합) 전압강하없이 전자쌍(Cooper pair)이 투과(Tunneling)되는 아주 특이한 비선형 현상이다.The Josephson effect is a very unusual nonlinear phenomenon in which a pair of electrons is tunneled without a voltage drop when a thin insulating film is sandwiched between two superconductors (Josephson junction).
고온초전도체로 제작된 조셉슨 접합은 아직까지 밝혀지지 않는 고온초전도체의 물성을 연구하는데 아주 중요할 뿐만 아니라 초전도 양자간섭소자(Superconducting Quantum Interfence Device : SQID)와 같은 센서, 발진자, 믹서와 같은 마이크로웨이브 능동소자, 초고속 스위칭 소자 등, 고온초전도체의 소규모 응용에 필수적인 소자이다. 그러나 초전도체는 코히어런스 길이(Coherence Length)가 ∼10Å 정도 아주 짧고 물질의 큰 이방성 때문에 기존의 터널장벽 방식의 접합, 즉, SIS(초전도체-절연체-초전도체) 형태의 접합제작이 매우 힘들다. 따라서 여러 가지 다른 방법으로 조셉슨 접합을 제작하고 있는데 지금까지 고안된 방법으로는 고온초전도체의 입상성질을 이용한 입상경계면(grain boundary) 접합이 있으며, 지금까지 제작되어온 입상경계면 형태의 고온초전도 죠셉슨 접합들은 도 1a 내지 도 1c에 각각 도시된 바의 바이크리스탈(bi crystal)접합, 스텝에지(step edge)접합, 바이-에피텍시얼(bi-epitaxial) 접합 등이 있다.Josephson junctions made of high-temperature superconductors are very important for studying the properties of high-temperature superconductors that are not yet known, as well as microwave active devices such as sensors, oscillators and mixers, such as superconducting quantum interference devices (SQIDs). It is an essential element for small scale applications of high temperature superconductors, such as ultrafast switching elements. However, because the superconductor has a very short coherence length of ~ 10Å and the large anisotropy of the material, it is difficult to make a conventional tunnel barrier type junction, that is, a SIS (superconductor-insulator-superconductor) junction. Therefore, Josephson junctions are manufactured by several different methods. The methods designed up to now include grain boundary junctions using granular properties of high temperature superconductors, and high temperature superconductor Josephson junctions have been manufactured so far. Bicrystal junctions, step edge junctions, bi-epitaxial junctions, and the like, as shown in FIGS. 1A-1C, respectively.
상기 바이크리스탈 접합은 도 1a에 도시된 바와 같이 결정축이 다른 같은 종류의 두 단결정(11, 12)을 접합시켜 만든 기판 위에 에피텍시얼(epitxial) 박막(13)을 증착한후 에피텍시얼 박막(13)을 소정 패턴으로 패터닝하여 형성하므로써 접합면(14)을 따라 인공적인 결정경계가 형성되어 조셉슨 접합이 형성된 것이다.In the bicrystal bonding, as shown in FIG. 1A, an epitaxial
상기 스텝에이지 접합은 도 1b에 도시된 바와 같이, 기판(10)에 급격한 스텝(15)을 만든 후 고온 초전도체를 에피텍셜 증착하므로써, 상하의 스텝면(16, 17)에 두 개의 입상경계면(grain boundary)이 형성되어 조셉슨 접합이 만들어진 것이다.As shown in FIG. 1B, the step age junction is formed by forming a
그리고, 상기 바이-에피텍시얼 접합은, 도 1c에 도시된 바와 같이 기판(20)의 일부에 적당한 격자상수를 갖는 시드층, 예를 들어 MgO의 시드층(seed layer)(21)을 증착하고 그 위 전면에 예를 들어 SrTiO3으로 되는 버퍼층(22)을 증착하여 시드층(21)위와 기판(20)위의 버퍼층(22) 사이에 45°의 결정의 회전이 생기며 이 위에 고온초전도체(23) 에피텍시얼을 증착하면 45°입상경계면(grain boundary)(24)이 생겨 조셉슨 접합을 형성한 것이다.The bi-epitaxial junction then deposits a seed layer having a suitable lattice constant, such as a
상기 바이-크리스탈 접합은 비교적 특성이 다른 형태의 접합에 비하여 우수하기는 하나, 특수한 형태의 기판을 사용하여야하므로 제작단가가 높고, 기판의 종류가 제한되며, 기판상에 형성된 경계면내에서만 조셉슨 접합형성이 가능하므로 조셉슨 접합을 제작할 수 있는 자리가 제한되며, 임계전류(Ic: critical current), 접합저항(Rn: normal resistance) 등의 접합특성 변수의 조절이 용이하지 않는다는 결점이 있다.Although the bi-crystal bonding is superior to the bonding having different characteristics, the bi-crystal bonding requires a special type of substrate, so the manufacturing cost is high, the type of substrate is limited, and the Josephson bonding is formed only within the boundary formed on the substrate. Because of this possibility, the place where the Josephson junction can be manufactured is limited, and there is a drawback that it is not easy to adjust the junction characteristic variables such as critical current (I c :) and junction resistance (R n : normal resistance).
또한 스텝 에지접합의 경우는 접합구조가 불필요한 곳에 생기므로 소자설계가 어렵고, 재현성이 낮으며 접합의 특성조절이 어렵다는 문제점이 있었다.In addition, in the case of the step edge junction, there is a problem in that it is difficult to design the device because the junction structure is unnecessary, low reproducibility, and difficult to control the characteristics of the junction.
또한 바이-에피텍시얼 접합의 경우는 제조공정이 많아 공정제어가 어렵고 특성조절이 어려워 제품간의 공차가 크며, 역시 재현성이 낮다는 등의 문제점이 있다.In addition, in the case of bi-epitaxial bonding, there are problems such as a large manufacturing process, difficult process control, and difficult to control characteristics, resulting in large tolerances between products and low reproducibility.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 발명한 것으로 본 발명의 목적은 제조공정이 간단하여 공정제어가 용이할 뿐 아니라 특성조절이 용이하면서도 제품간의 공차가 작은 고온초전도체 조셉슨 접합소자를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.Therefore, the present invention has been invented in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to manufacture a high temperature superconductor Josephson junction device having a simple manufacturing process, not only easy process control but also easy to adjust characteristics and small tolerances between products. It is to provide a method.
본 발명의 또 하나의 목적은 제작단가가 저렴하고 접합특성의 조절이 용이하며 조셉슨 접합의 부위는 임의적으로 선택하여 제조할 수 있는 고온초전도체 조셉슨 접합을 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a high-temperature superconductor Josephson junction can be manufactured by selecting a portion of the Josephson junction is low in cost, easy to control the bonding properties.
본 발명의 다른 또 하나의 목적은 소자의 설계가 용이하고 재현성이 높은 고온초전도체 조셉슨 접합소자를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.Yet another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a high temperature superconductor Josephson junction device which is easy to design and has high reproducibility.
도 1a 내지 도 1c는 종래의 여러 가지 고온초전도 조셉슨 접합소자의 사시도 및 단면도,1A to 1C are a perspective view and a cross-sectional view of various conventional high temperature superconducting Josephson junction elements,
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 각 제조공정에서의 고온초전도 조셉슨 접합소자의 단면을 나타낸 도면,2A to 2E are cross-sectional views of high-temperature superconducting Josephson junction elements in each manufacturing process of the present invention;
도 3은 별도의 SrTiO3(STO) 단결정 기판 위의 접합 때와 같은 조건에서 제작된 NBCO 박막의 온도-비저항 특성을 나타낸 그래프,3 is a graph showing the temperature-resistance characteristics of an NBCO thin film fabricated under the same conditions as when bonded on a separate SrTiO 3 (STO) single crystal substrate;
도 4는 본 발명의 제조방법에 의한 에지구조의 고온초전도 SNS 조셉슨 접합소자의 전류-전압특성(측정온도 77K)을 나타낸 도면,4 is a view showing the current-voltage characteristics (
도 5a와 도 5b는 본 발명에 의한 에지구조의 고온초전도 SNS 조셉슨 소자의 두께변화에 따른 임계전류 및 접합저항 특성(측정온도 97K)을 나타낸 도면,5a and 5b are views showing the critical current and the junction resistance characteristics (measurement temperature 97K) according to the thickness change of the high temperature superconducting SNS Josephson element of the edge structure according to the present invention,
도 6은 본 발명에 의한 에지구조의 고온초전도 SNS 조셉슨 접합소자의 온도에 따른 임계전류 변화와 근접효과 이론에 의해서 예측된 값과 비교한 그래프,6 is a graph comparing the threshold current change with the temperature predicted by the proximity effect theory of the high temperature superconducting SNS Josephson junction element of the edge structure according to the present invention;
도 7은 본 발명에 의한 에지구조의 고온초전도 SNS 조셉슨 접합소자의 자속-전압특성(측정온도 77K)을 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing the magnetic flux-voltage characteristics (
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
10, 20, 30 : 기판 11, 12 : 단결정10, 20, 30:
13 : 에피텍시얼 박막 14 : 접합면13: epitaxial thin film 14: bonding surface
15 : 스텝 16, 17 : 스텝면15:
21 : 시드층 22 : 버퍼층21: seed layer 22: buffer layer
23 : 고온초전도체층 24 : 입상경계면23: high temperature superconductor layer 24: grain boundary surface
31, 34 : 초전도체층 32 : 절연체층31, 34: superconductor layer 32: insulator layer
34 : 도전성 산화물층 35 : STO 박막34
36, 37 : 금전극36, 37: gold electrode
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고온초전도체 조셉슨 접합소자의 제조방법은 단결정 기판 위에 하부전극으로 이용되는 YBCO 계열의 제 1 고온 초전도체층과 제 1 절연층을 순차적으로 증착하여 형성하는 단계와, 상기 증착된 제 1 절연체층 및 제 1 고온초전도체층의 일부를 식각하여 일단부가 노출되고 소정의 기울기를 가지는 하부전극을 형성하는 단계와, 상기 노출된 하부전극 및 절연체층을 포함하여 기판전면에 NBCO 계열의 금속층, 상부전극으로 이용되는 YBCO 계열의 제 2 고온초전도체층 및 제 2 절연체층을 순차적으로 증착하여 형성하는 단계와, 상기 하부전극을 이루는 제 1 고온초전도체층 및 제 1 절연체층의 상부에 위치하는 제 2 절연층, 제 2 고온초전도체층 및 금속층을 순차적으로 식각하여 상부전극 패턴을 형성하는 단계와, 상기 하부전극과 상부전극을 전기적으로 접속하기 위한 콘택홀을 구성하고 이 콘택홀을 포함하여 전면에 금속층을 증착한후 패터닝하여 전극패드를 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하고 있다.Method of manufacturing a high temperature superconductor Josephson junction device of the present invention for achieving the above object comprises the steps of sequentially depositing a first high temperature superconductor layer and a first insulating layer of the YBCO series used as a lower electrode on a single crystal substrate; Etching a portion of the deposited first insulator layer and the first high temperature superconductor layer to form a lower electrode having one end exposed and having a predetermined slope, and including the exposed lower electrode and the insulator layer on the front surface of the substrate. Sequentially depositing a second high superconductor layer and a second insulator layer of the YBCO series used as the upper metal layer and the upper electrode, and forming the lower high electrode on the first high superconductor layer and the first insulator layer. Sequentially etching the second insulating layer, the second high temperature superconductor layer, and the metal layer to form an upper electrode pattern; And forming a contact hole for electrically connecting the lower electrode and the upper electrode, depositing a metal layer on the front surface including the contact hole, and patterning the electrode pad.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시예에 의한 각 제조공정에서의 단면을 개략적으로 나타낸 것으로, 먼저 도 2a와 같이 SrTiO3(STO의 약칭)나 또는 MgO와 같은 단결정 기판(30)위에 하부전극으로 이용되는 1000Å∼2500Å 두께의 초전도체인 YBa2Cu3O7-x(이하 YBCO라 약칭)층(31)과 2000Å 두께의 절연체(STO)층(32)을 스퍼터링 방법, 써멀(thermal), 또는 e-beam 증착방법, 또는 펄스 레이저 증착방법 등과 같은 고온초전도 박막제작 방법을 이용 순차적으로 증착하여 형성한다.2A to 2E schematically illustrate the cross section of each manufacturing process according to an embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 2A, a lower electrode is disposed on a
이어 도 2b와 같이 광식각 방법과 이온밀링 식각방법으로 상기 절연체(STO)층(32)과 YBCO층(31)의 일부를 순차적으로 식각하여 10∼30°의 경사도의 에지를 갖는 하부전극 패턴을 형성한 후, 오염물질을 제거하기 위해 시료상부를 낮은 에너지로 이온밀링 세척을 행한다. 이때, 하부전극 패턴형성시 접합이 형성되는 에지의 경사도나 표면미세 구조는 접합의 특성을 결정하는 중요한 요소로서, 특히 기울기가 30°이상으로 급하게 되면 SNS 접합에서는 불필요한 입상경계면 접합(grain boundary juction)이 생기게 되며 경사가 10°이하인 경우에는 제조하거가 어렵다.Subsequently, as shown in FIG. 2B, portions of the insulator (STO)
그 다음 도 2c와 같이 상기 하부전극 패턴 및 STO층을 포함하여 기판(30) 전면에 고온초전도체의 금속물질인 두께 50Å∼500Å의 NdBa2Cu3O7-x(이하 NBCO이라 약칭)층(33)을 증착쳄버(도시 안됨) 내에 장착하여 에피텍시얼 성장으로 형성시킨 후 상부전극으로 이용되는 두께 1500Å∼3000Å의 YBCO층(34)과 500Å∼1500Å 두께의 소자보호용인 절연체 STO 박막(35)을 순차적으로 인슈트(in-situ) 증착한다.Next, as shown in FIG. 2C, an NdBa 2 Cu 3 O 7-x layer (hereinafter abbreviated as NBCO) layer having a thickness of 50 μs to 500 μs, which is a metal material of a high temperature superconductor, is formed on the entire surface of the
이때 상기 NBCO층(33)은 YBCO의 Y대신에 회토류원소(R)로 치환된 RBa2Cu3O7-x계열의 고온초전도체는 어느 것이나 사용가능하고, NBCO층의 구조는 YBCO와 동일하며 격자상수도 a=3.86Å, b=3.92Å, c=11.77Å로 YBCO와 거의 같다.In this case, the
도 2d와 같이, 하부전극 패턴이 형성되어 있는 상측에 형성된 STO 박막(35) YBCO층(34) 및 NBCO층(33)을 광식각 방법과 이온밀링법을 사용하여 식각하므로써, 상부전극 패턴을 형성한다.As shown in FIG. 2D, the upper electrode pattern is formed by etching the STO
이어 도 2e와 같이, 리프트 오프(lift off) 공정과 스파터링 증착방법을 이용하여 상기 하부전극 패턴과 상부전극 패턴 위에 각각 금전극패드(36, 37)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 2E,
이와 같은 본 발명의 방법에 의해 제조된 고온초전도 조셉슨 접합소자는 종래의 SIS(초전도체+절연체+초전도체) 형태나 입상경계면을 이용하는 접합과는 달리 SIS 구조의 절연체(I) 대신에 도전성 산화물(N)을 끼워 넣는 초전도체-도전성 산화물-초전도체(SNS) 형태의 접합으로써, 초전도체(CS)가 도전성 산화물(N)에 근접했을 때 초전도체의 초전도성이 도전성 산화물로 스며들게 된다는 근접효과(proximity effect)를 이용한 것으로, 이러한 근접효과가 일어나는 거리는 일반적으로 터널효과 길이보다는 휠씬 길어 접합제작이 용이하다. 근접효과에 의한 조셉슨 접합은 그 특성이 터널효과에 의한 조셉슨 접합특성과 거의 같을 뿐만 아니라 RSJ(Resistively shunted juction) 모델을 따르고 있어 응용성이 양호하며 초전도체의 접합구조는 도 2e와 같이 에지구조를 가지고 있어 에지형성 위치를 필요에 따라 변경시킬 수 있고 접합의 선측이나 도전성 산화물의 두께를 임의적으로 변화시킬 수 있으므로 접합의 임계전류나 접합저항 등과 같은 접합특성 변수의 조절이 용이할 뿐만 아니라 코히어런스 길이(coherence length)가 결정방향에 따라 다른 고온초전도체에서의 코히어런스 길이가 큰 ab면으로 접합이 형성되므로 접합제작을 보다 용이하게 할 수 있고 접합특성이 향상된다.The high temperature superconducting Josephson junction element manufactured by the method of the present invention has a conductive oxide (N) instead of the insulator (I) of the SIS structure, unlike a junction using a conventional SIS (superconductor + insulator + superconductor) form or a grain boundary surface. The superconductor-conductive oxide-superconductor (SNS) -type junction, which inserts the intercalation layer, utilizes the proximity effect that the superconductivity of the superconductor penetrates into the conductive oxide when the superconductor (CS) approaches the conductive oxide (N). The distance between these proximity effects is generally much longer than the tunnel effect length, making it easier to fabricate the joint. The Josephson junction due to the proximity effect has almost the same characteristics as the Josephson junction due to the tunnel effect, and follows the RSJ (Resistively shunted juction) model, so that the applicability is good and the junction structure of the superconductor has an edge structure as shown in FIG. 2E. Since the edge formation position can be changed as needed and the thickness of the junction side or the conductive oxide can be arbitrarily changed, it is easy to control the junction characteristic variables such as the critical current and the junction resistance of the junction, as well as the coherence length. As the coherence length is formed in the ab plane with a large coherence length in the high-temperature superconductor whose coherence length is different depending on the crystal direction, it is easier to manufacture the joint and the joint characteristics are improved.
또한, 고온초전도체로는 YBa2Cu3O7-x(YBCO)를, 그리고 도전성 산화물은 RBa2Cu3O7-x(R은 희토류원소)계열의 고온초전도체, 예를 들어 NdBa2Cu3O7-x(NBCO)를 사용하기 때문에 도전성 산화물(NBCO)의 구조는 상기 YBCO 구조와 동일하고 격자상수도 이들 양자가 거의 같다. 따라서 이러한 도전성 산화물은 증착조건에 따라 임계온도(Tc)를 변화시킬 수 있으며 접합의 동작온도 보다 임계온도(Tc)가 낮은 NBCO 물질이 사용되었기 때문에 도 3에 도시된 바와 같이 별도의 SrTiO3(STO) 단결정 기판 위에 접합제작때와 같은 조건하에서 제작된 NBCO 박막의 온도-비저항 특성, 즉 임계온도가 26K이고 금속성 특성을 보이는 것으로부터 알 수 있는 바와 같이 SNS 접합에 사용된 NBC 도전성 산화물의 금속성 물질임을 알 수 있다.In addition, the high-temperature superconductor is YBa 2 Cu 3 O 7-x (YBCO), and the conductive oxide is RBa 2 Cu 3 O 7-x (R is a rare earth element) series of high temperature superconductor, for example, NdBa 2 Cu 3 O Since 7-x (NBCO) is used, the structure of the conductive oxide (NBCO) is the same as that of the YBCO structure, and the lattice constants are almost the same. Therefore, the conductive oxide can change the critical temperature (Tc) according to the deposition conditions, and since the NBCO material having a lower threshold temperature (Tc) than the operating temperature of the junction was used, as shown in FIG. 3, a separate SrTiO 3 (STO NBCO thin film fabricated on the single crystal substrate under the same conditions as the fabrication of the NBCO thin film, that is, it is a metallic material of the NBC conductive oxide used for SNS bonding, as can be seen from the fact that the critical temperature is 26K and exhibits metallic properties. Able to know.
그리고 도 4의 그래프로 부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 의한 에지구조의 고온초전도 SNS 조셉슨 접합소자의 전류-전압 특성을 나타낸 것으로 본 발명의 조셉슨 접합소자의 근접효과에 의한 조셉슨 접합특성은 터널효과에 의한 조셉슨 접합특성과 거의 같을 뿐만 아니라 RSJ(resistively shunter juction) 모델과 잘 일치함을 알 수 있다.And as can be seen from the graph of Figure 4 shows the current-voltage characteristics of the high-temperature superconducting SNS Josephson junction element of the edge structure according to the present invention, Josephson junction characteristics due to the proximity effect of the Josephson junction element of the present invention is a tunnel effect It can be seen that it is almost the same as Josephson's junction characteristic by, and is in good agreement with the RSJ (resistively shunter juction) model.
또한 본 발명의 에지구조의 고온초전도 조셉슨 접합의 임계전류 접합특성을 나타낸 도 5로 부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 고온초전도 조셉슨 접합소자는 도전성 산화물의 두께변화에 따라 임계전류를 임의로 조절할 수 있다.In addition, as can be seen from Figure 5 showing the critical current junction characteristics of the high temperature superconducting Josephson junction of the edge structure of the present invention, the high temperature superconducting Josephson junction device of the present invention can arbitrarily adjust the threshold current according to the thickness change of the conductive oxide have.
도 6은 본 발명에 의한 에지구조의 고온초전도 SNS 조셉슨 접합의 온도에 따른 임계전류 변화와 근접효과에 의해서 예측된 값을 비교한 그래프로서, 측정결과와 이들 값이 잘 일치하고 있어 본 발명에 의한 고온초전도 조셉슨 접합소자의 특성은 근접효과에 의한 것임을 알 수 있다.6 is a graph comparing the predicted value of the critical current change with the temperature of the edge structure of the edge structure according to the present invention according to the temperature and the proximity effect, the measurement results and these values are in good agreement with the present invention. It can be seen that the characteristics of the high temperature superconducting Josephson junction element are due to the proximity effect.
도 7은 본 발명에 의한 에지구조의 고온초전도 SNS 조셉슨 접합소자의 SQUID의 자속-전압특성을 나타낸 것으로 액체질소온도인 77K에서 잘 동작하고 있음을 알 수 있다.Figure 7 shows the magnetic flux-voltage characteristics of the SQUID of the high-temperature superconducting SNS Josephson junction element of the edge structure according to the present invention can be seen that it works well at 77K, the liquid nitrogen temperature.
이상과 같이 본 발명의 제조방법에 의한 고온초전도 조셉슨 접합소자는 에지형성 위치를 필요에 따라 변경할 수 있고 접합의 선폭이나 SNS를 이루는 도전성 산화물의 두께를 임의적으로 변경시킬 수 있으므로 접합의 임계전류나 접합저항 등과 같은 접합특성 변수의 조절이 용이하여 제품간의 공차가 작으며 코히어런스 길이가 결정방향에 따라 다른 고온초전도체내에서 코히어런스 길이가 큰 ab면으로 접합이 형성되므로 보다 용이하게 접합제작을 할 수 있음과 동시에 접합특성이 향상되는 등의 효과가 있다.As described above, the high temperature superconducting Josephson junction element according to the manufacturing method of the present invention can change the edge formation position as needed and can arbitrarily change the line width of the junction or the thickness of the conductive oxide forming the SNS. It is easy to adjust the bonding characteristics such as resistance, so that the tolerance between products is small and the coherence length is formed in ab plane with large coherence length in high temperature superconductor whose coherence length is different according to the crystal direction. At the same time, there is an effect that the bonding characteristics are improved.
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1997
- 1997-09-02 KR KR1019970045550A patent/KR100267974B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
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JPH08279630A (en) * | 1995-04-05 | 1996-10-22 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacture of josephson-junction device |
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