JPH01148798A - 超電導薄膜の製造方法 - Google Patents
超電導薄膜の製造方法Info
- Publication number
- JPH01148798A JPH01148798A JP62309048A JP30904887A JPH01148798A JP H01148798 A JPH01148798 A JP H01148798A JP 62309048 A JP62309048 A JP 62309048A JP 30904887 A JP30904887 A JP 30904887A JP H01148798 A JPH01148798 A JP H01148798A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- superconducting thin
- crystal growth
- growth chamber
- oxygen
- 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
-
- 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
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (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
本発明は有機金属化合物を用いた気相成長法によシ超電
導薄膜を作成する方法に関するものである。
導薄膜を作成する方法に関するものである。
従来の技術
最近、高温超電導体としてＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系が提案
され注目されている（ Ｍ 、 Ｋ 、 ＷｕＭ、 Ｋ
、Ｗｎｅｔａｎ、フィジカル レビュー レターズ（
ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ）Ｖｏ
ｗ、 ５ Ｂ 、 Ａ ９ 、９０９−９１０（１９
８７）］。
され注目されている（ Ｍ 、 Ｋ 、 ＷｕＭ、 Ｋ
、Ｗｎｅｔａｎ、フィジカル レビュー レターズ（
ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ）Ｖｏ
ｗ、 ５ Ｂ 、 Ａ ９ 、９０９−９１０（１９
８７）］。
この材料系が提案されるまではニオブとゲルマニウムの
化合物、Ｎｂ５Ｇθ薄膜の２３Ｋが最高の転移温度であ
った。これまでの超電導材料は金属あるいは半導体であ
りＢＣ３理論から転移温度限界が予測されていた。
化合物、Ｎｂ５Ｇθ薄膜の２３Ｋが最高の転移温度であ
った。これまでの超電導材料は金属あるいは半導体であ
りＢＣ３理論から転移温度限界が予測されていた。
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系材料は酸化物セラミクスであり詳
細は明らかではないが転移温度が室温あるいはそれ以上
に高くなる可能性があシ高温超電導体として期待される
。
細は明らかではないが転移温度が室温あるいはそれ以上
に高くなる可能性があシ高温超電導体として期待される
。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の材料は、現在焼
結法でしか形成できないためセラミックの粉末あるいは
ブロックの形状でしか得られない。−方、実用化を考え
た場合、セラミックの粉末あるいはブロックとしての用
途もあるが薄膜化することが強く望まれている。また、
この種の焼結体では、−度焼結させたのち、含まれる酸
素の量をコントロールするだめに、再度酸素雰囲気中で
アニールする必要があり酸素量によっては超電導になら
ない場合もある。
結法でしか形成できないためセラミックの粉末あるいは
ブロックの形状でしか得られない。−方、実用化を考え
た場合、セラミックの粉末あるいはブロックとしての用
途もあるが薄膜化することが強く望まれている。また、
この種の焼結体では、−度焼結させたのち、含まれる酸
素の量をコントロールするだめに、再度酸素雰囲気中で
アニールする必要があり酸素量によっては超電導になら
ない場合もある。
問題点を解決するだめの手段
これらの問題点を解決するために、本発明は有機金属化
合物を用いて気相成長法により超電導薄膜を形成するも
のであシ、原料ガスに有機金属化合物を用いることによ
り、成長温度は幅広くとることができる。また、成長雰
囲気も水素や不活性ガス雰囲気中に所定の酸素を混入さ
せることにより成膜中の酸素量を容易にコントロールす
ることができる。また、エキシマレーザ等の光を用いる
ことによシ超電導薄膜の構成元素と酸素間の結合を切っ
たり、酸素と炭素間の結合を切ったりできるので、この
方法によっても成膜中の酸素量はコントロールできる。
合物を用いて気相成長法により超電導薄膜を形成するも
のであシ、原料ガスに有機金属化合物を用いることによ
り、成長温度は幅広くとることができる。また、成長雰
囲気も水素や不活性ガス雰囲気中に所定の酸素を混入さ
せることにより成膜中の酸素量を容易にコントロールす
ることができる。また、エキシマレーザ等の光を用いる
ことによシ超電導薄膜の構成元素と酸素間の結合を切っ
たり、酸素と炭素間の結合を切ったりできるので、この
方法によっても成膜中の酸素量はコントロールできる。
作 用
本発明によると、超電導体が容易に薄膜化でき、また成
膜後のアニールを必要とせず一度の成長で超電導薄膜が
形成できる。従来の焼結体に比べて均質である。
膜後のアニールを必要とせず一度の成長で超電導薄膜が
形成できる。従来の焼結体に比べて均質である。
実施例
本発明の一実施例を図面とともに説明する。第１図に第
１の実施例を示す。１は結晶成長室、２はサセプターた
とえば炭素製サセプター、３は基板たとえばＳｒＴｉＯ
３，４はキャリアガスとして用いる水素（Ｈ）、６は酸
素（０２）、６はトリスジピバロイルメタナトイツトリ
ウム（Ｙ（Ｃ１１Ｈ１９ｏ２）３）（以下Ｙ（ＤＰＭ）
と記す）、７はバリウムヘキサフルオロアセチルアセト
ナト錯体（Ｂａ （Ｃ５ＨＦ６０２）２）（以下Ｂａ（
ＨＦＡ）２と記す）、８はビスヘキサフルオロアセチル
アセトナト鋼（Ｃｕ（Ｃ６ＨＦ６０２）２（以下Ｃｕ
（ＨＦ Ａ ） ２と記す）、９は反応ガスを結晶成長
室に導く反応ガス導入管、１０はサセプターを熱する高
周波誘導コイルである。
１の実施例を示す。１は結晶成長室、２はサセプターた
とえば炭素製サセプター、３は基板たとえばＳｒＴｉＯ
３，４はキャリアガスとして用いる水素（Ｈ）、６は酸
素（０２）、６はトリスジピバロイルメタナトイツトリ
ウム（Ｙ（Ｃ１１Ｈ１９ｏ２）３）（以下Ｙ（ＤＰＭ）
と記す）、７はバリウムヘキサフルオロアセチルアセト
ナト錯体（Ｂａ （Ｃ５ＨＦ６０２）２）（以下Ｂａ（
ＨＦＡ）２と記す）、８はビスヘキサフルオロアセチル
アセトナト鋼（Ｃｕ（Ｃ６ＨＦ６０２）２（以下Ｃｕ
（ＨＦ Ａ ） ２と記す）、９は反応ガスを結晶成長
室に導く反応ガス導入管、１０はサセプターを熱する高
周波誘導コイルである。
この方法は基本的には化合物半導体の単結晶薄膜の結晶
成長に用いられている方法と類似したＭ○ＶＰＥ （Ｍ
ｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ
Ｅｐｉｔａｒｙ）法であり焼結させる場合と異なシ非平
衡状態で作成するため成長温度を幅広く検討することが
でき非常に都合がよい。以下に具体的に述べる。
成長に用いられている方法と類似したＭ○ＶＰＥ （Ｍ
ｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ
Ｅｐｉｔａｒｙ）法であり焼結させる場合と異なシ非平
衡状態で作成するため成長温度を幅広く検討することが
でき非常に都合がよい。以下に具体的に述べる。
水素４、酸素６はマスフローコントロラーにより正確に
流量制御される。また、Ｙ（ＤＰＭ）３ｅ、Ｂａ（ＨＦ
Ａ） ７、Ｃｕ （ＨＦ Ａ ） ２ Ｂは、恒温槽
の中で正確に蒸気圧が制御され、マスフローコントロラ
ーにより正確に流量制御された水素ガスを導入すること
により結晶成長室への供給量が決定される。基板３の温
度は高周波誘導によシ熱せられたサセプター２からの熱
で所望の温度にされる。単結晶の薄膜を作成するには基
板温度は３００〜６０Ｃ）Ｃの範囲がこの成長方法では
最適である。
流量制御される。また、Ｙ（ＤＰＭ）３ｅ、Ｂａ（ＨＦ
Ａ） ７、Ｃｕ （ＨＦ Ａ ） ２ Ｂは、恒温槽
の中で正確に蒸気圧が制御され、マスフローコントロラ
ーにより正確に流量制御された水素ガスを導入すること
により結晶成長室への供給量が決定される。基板３の温
度は高周波誘導によシ熱せられたサセプター２からの熱
で所望の温度にされる。単結晶の薄膜を作成するには基
板温度は３００〜６０Ｃ）Ｃの範囲がこの成長方法では
最適である。
この温度より低い温度では成膜自体は超電導を示すが、
単結晶にはならない。この温度よシ高い温度では成膜自
体は超電導を示すが、多結晶膜となる場合が多い。
単結晶にはならない。この温度よシ高い温度では成膜自
体は超電導を示すが、多結晶膜となる場合が多い。
第２の実施例を第２図に示す。サセプター３の上流に発
振波長が３００ｎｍ付近のレーザ光入射する窓２１を結
晶成長室１に設け、レーザ光２０を入射する。この場合
、第１の実施例に比べて装置は複雑になるが、有機金属
化合物の特定のボンドで切り放すことができ、基板温度
をさらに低くできる。たとえば１００℃付近まで良好な
単結晶薄膜が容易に作成することができる。これらの方
法で作成された超電導薄膜の成長速度は１μｍ／ｈであ
シ典型的な転移温度は２１０にであった。
振波長が３００ｎｍ付近のレーザ光入射する窓２１を結
晶成長室１に設け、レーザ光２０を入射する。この場合
、第１の実施例に比べて装置は複雑になるが、有機金属
化合物の特定のボンドで切り放すことができ、基板温度
をさらに低くできる。たとえば１００℃付近まで良好な
単結晶薄膜が容易に作成することができる。これらの方
法で作成された超電導薄膜の成長速度は１μｍ／ｈであ
シ典型的な転移温度は２１０にであった。
以上述べた方法は水素と酸素の混合雰囲気で作成したも
のであるが、酸素雰囲気はもちろんあこと、Ａｒ、Ｘｅ
、Ｎｅ、Ｋｒのような不活性ガスとの混合雰囲気でも良
好な超電導薄膜が得られるのけ言うまでもない。さらに
Ｙ（イツトリウム）をＳｃ（スカンジウム）やＬａ （
ランタン）、さらにランタン系列の元素（原子番号５７
〜７１）に置き換えてもよい。また、Ｂａ （バリウ
ム）についてもＳｒ（ストロンチウム）、Ｃａ（カルシ
ウム）等のＩＩａ 族元素に置き換えてもよいことはも
ちろんである。また、基板３は、ペロブスカイト構造あ
るいはスピネル構造を有する酸化物、Ｓｉ、Ｇｅあるい
はＩ−Ｖ、ｎ −Ｖｌ化合物半導体等を用いることがで
きる。
のであるが、酸素雰囲気はもちろんあこと、Ａｒ、Ｘｅ
、Ｎｅ、Ｋｒのような不活性ガスとの混合雰囲気でも良
好な超電導薄膜が得られるのけ言うまでもない。さらに
Ｙ（イツトリウム）をＳｃ（スカンジウム）やＬａ （
ランタン）、さらにランタン系列の元素（原子番号５７
〜７１）に置き換えてもよい。また、Ｂａ （バリウ
ム）についてもＳｒ（ストロンチウム）、Ｃａ（カルシ
ウム）等のＩＩａ 族元素に置き換えてもよいことはも
ちろんである。また、基板３は、ペロブスカイト構造あ
るいはスピネル構造を有する酸化物、Ｓｉ、Ｇｅあるい
はＩ−Ｖ、ｎ −Ｖｌ化合物半導体等を用いることがで
きる。
発明の効果
本発明にかかる超電導薄膜の製造方法は超電導体を均一
性のよい薄膜化している所に大きな特徴がある。しかも
従来成膜後酸素雰囲気でアニールする必要があったが成
膜中に酸素濃度を容易にコントロールできるため成膜後
のアニールは必要がない。したがって本発明により形成
された超電導薄膜は良好な特性を示すだけでなく、非常
に低価格で作成することができ、工業的価値は高く、実
用的効果は大である。
性のよい薄膜化している所に大きな特徴がある。しかも
従来成膜後酸素雰囲気でアニールする必要があったが成
膜中に酸素濃度を容易にコントロールできるため成膜後
のアニールは必要がない。したがって本発明により形成
された超電導薄膜は良好な特性を示すだけでなく、非常
に低価格で作成することができ、工業的価値は高く、実
用的効果は大である。
第１図は本発明の第１の実施例の方法を示す概略図、第
２図は本発明の第２の実施例の方法を示す概略図である
。 １・・・・・・結晶成長室、２・・・・・・サセプター
、３・・・・・・・ 基板、４・・・・・・水素ガス、
６・・・・・・酸素ガス、６・・・・・・Ｙ（Ｃ１１Ｈ
１９ｏ２）３．７・・・・・・Ｂａ（Ｃ２ＨＦ６ｏ２）
２．８・・・・・・Ｃｕ（Ｃ５ＨＦ６ｏ２）２．１０・
・・・・・高周波誘導コイル、２ｏ・・・・・・エキシ
マレーザ。
２図は本発明の第２の実施例の方法を示す概略図である
。 １・・・・・・結晶成長室、２・・・・・・サセプター
、３・・・・・・・ 基板、４・・・・・・水素ガス、
６・・・・・・酸素ガス、６・・・・・・Ｙ（Ｃ１１Ｈ
１９ｏ２）３．７・・・・・・Ｂａ（Ｃ２ＨＦ６ｏ２）
２．８・・・・・・Ｃｕ（Ｃ５ＨＦ６ｏ２）２．１０・
・・・・・高周波誘導コイル、２ｏ・・・・・・エキシ
マレーザ。
Claims (5)
- （１）結晶成長室内に反応ガスを導入し、前記結晶成長
室内に載置されたサセプター上の基板上に超電導薄膜を
作成する際、前記反応ガスの内少なくとも一種は有機金
属化合物を用いる超電導薄膜の製造方法。 - （２）反応ガスは高周波誘導あるいは電流による熱によ
り分解および反応が行われる特許請求の範囲第１項に記
載の超電導薄膜の製造方法。 - （３）反応ガスは光によって分解および反応が行われる
特許請求の範囲第１項に記載の超電導薄膜の製造方法。 - （４）光はエキシマレーザである特許請求の範囲第３項
に記載の超電導薄膜の製造方法。 - （５）有機金属化合物は超電導薄膜の構成元素の一元素
とＣ、Ｈ、Ｏ、Ｆからなり、結晶成長室内の雰囲気は酸
素雰囲気あるいは酸素と水素からなる雰囲気あるいは酸
素と不活性ガスからなる雰囲気である特許請求の範囲第
１項に記載の超電導薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62309048A JPH01148798A (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 超電導薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62309048A JPH01148798A (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 超電導薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01148798A true JPH01148798A (ja) | 1989-06-12 |
Family
ID=17988246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62309048A Pending JPH01148798A (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 超電導薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01148798A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01294506A (ja) * | 1988-05-19 | 1989-11-28 | Nichicon Corp | エキシマレーザーによる金属酸化物および金属酸化物薄膜の製造方法 |
| JPH01308807A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-13 | Mitsubishi Metal Corp | 膜状超電導体の製造方法 |
| JPH01308806A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-13 | Mitsubishi Metal Corp | 膜状超電導体の製造方法 |
| JPH01308804A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-13 | Mitsubishi Metal Corp | 膜状超電導体の製造方法 |
| JPH01308802A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-13 | Mitsubishi Metal Corp | 膜状超電導体の製造方法及びその装置 |
| JPH0254769A (ja) * | 1988-08-18 | 1990-02-23 | Mitsubishi Metal Corp | 超伝導体薄膜の製造方法 |
-
1987
- 1987-12-07 JP JP62309048A patent/JPH01148798A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01294506A (ja) * | 1988-05-19 | 1989-11-28 | Nichicon Corp | エキシマレーザーによる金属酸化物および金属酸化物薄膜の製造方法 |
| JPH01308807A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-13 | Mitsubishi Metal Corp | 膜状超電導体の製造方法 |
| JPH01308806A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-13 | Mitsubishi Metal Corp | 膜状超電導体の製造方法 |
| JPH01308804A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-13 | Mitsubishi Metal Corp | 膜状超電導体の製造方法 |
| JPH01308802A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-13 | Mitsubishi Metal Corp | 膜状超電導体の製造方法及びその装置 |
| JPH0254769A (ja) * | 1988-08-18 | 1990-02-23 | Mitsubishi Metal Corp | 超伝導体薄膜の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0681744A4 (en) | LOW-TEMPERATURE METHOD FOR PRODUCING YBa2Cu3O7-x SUPRALEITER. | |
| US5453306A (en) | Process for depositing oxide film on metallic substrate by heat plasma flash evaporation method | |
| JPH01148798A (ja) | 超電導薄膜の製造方法 | |
| JP5219109B2 (ja) | 超電導材料の製造方法 | |
| JPH0219468A (ja) | 金属酸化物の形成方法 | |
| EP0558268B1 (en) | Thallium-calcium-barium-copper-oxide superconductor with silver and method | |
| JPH01208327A (ja) | 薄膜超電導体の製造方法 | |
| CN100549221C (zh) | 一种钛酸锶钡薄膜材料的制备方法 | |
| JPH03174304A (ja) | 酸化物超伝導体薄膜の製造方法 | |
| JPH01219016A (ja) | 酸化物を分散させた超電導セラミツク薄膜の製造法 | |
| JP2551983B2 (ja) | 化学気相成長を用いた酸化物超伝導膜の作成方法 | |
| JPH0328110A (ja) | 酸化物超電導膜の作製方法及び装置 | |
| JPS63242923A (ja) | セラミツクス超電導体結晶の製造方法 | |
| JPH0350193A (ja) | 超電導薄膜の形成方法 | |
| RU1575856C (ru) | Способ получени пленок сверхпровод щих оксидных материалов | |
| JP2590420B2 (ja) | 基板表面への酸化物の成長方法 | |
| Ritums et al. | Epitaxially deposited SrVO/sub 3/conducting films by laser ablation and metal organic chemical vapor deposition | |
| JPH0196015A (ja) | 超電導薄膜の製造方法及び装置 | |
| Kwan et al. | Halogen vapor deposition of chalcogenide crystals: Lead sulfide | |
| JPH01226734A (ja) | Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超伝導薄膜の製造方法 | |
| JPH02210718A (ja) | 酸化物超伝導体の気相成長方法 | |
| JPH03285804A (ja) | 酸化物超電導体薄膜の製造方法 | |
| Zhong | High rate growth of YBCO films by photo-assisted metal-organic chemical vapor deposition | |
| JPS63257127A (ja) | 薄膜超電導体の製造方法 | |
| JPH02196022A (ja) | 酸化物系超電導粉体の製造方法 |