JPH01150357A - 超伝導光集積回路 - Google Patents
超伝導光集積回路Info
- Publication number
- JPH01150357A JPH01150357A JP62309050A JP30905087A JPH01150357A JP H01150357 A JPH01150357 A JP H01150357A JP 62309050 A JP62309050 A JP 62309050A JP 30905087 A JP30905087 A JP 30905087A JP H01150357 A JPH01150357 A JP H01150357A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- integrated circuit
- superconducting
- optical integrated
- groove
- 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
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- 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
本発明は超伝導体を基体に用いた光集積回路の構造に関
するものである。
するものである。
従来の技術
高温超伝導体として、Ａ１ｓ型２元系化合物としてＮｂ
Ｎ ＋Ｎｂ３Ｇｅなどが知られていたが、これらの材料
の超伝導転移温度は高々２４にであった。
Ｎ ＋Ｎｂ３Ｇｅなどが知られていたが、これらの材料
の超伝導転移温度は高々２４にであった。
一方、ペロプスカイト系酸化物は、さらに高い転移温度
が期待され、ＢａＬａＣｕＯ系の高温超伝導体が提案さ
れ、Ｔｃが７７Ｋを超えるものが報告されている。さら
に、Ｅｒなどの希土類元素を含んだ、例えばＥｒＢａＣ
ｕＯ系超伝導体においてＴｃが７７Ｋをこえているだけ
でなく、外部から光励起することによって発光現象が見
られている。この希土類元素イオンは４ｆ殻といっだ不
完全電子殻を有するため、これらのイオンが結晶中にお
かれたとき、禁止帯中にいくつかの不完全般の準位を形
し、これらの準位間の内殻遷移が可能となる。
が期待され、ＢａＬａＣｕＯ系の高温超伝導体が提案さ
れ、Ｔｃが７７Ｋを超えるものが報告されている。さら
に、Ｅｒなどの希土類元素を含んだ、例えばＥｒＢａＣ
ｕＯ系超伝導体においてＴｃが７７Ｋをこえているだけ
でなく、外部から光励起することによって発光現象が見
られている。この希土類元素イオンは４ｆ殻といっだ不
完全電子殻を有するため、これらのイオンが結晶中にお
かれたとき、禁止帯中にいくつかの不完全般の準位を形
し、これらの準位間の内殻遷移が可能となる。
したがって、希土類元素を含んだ超伝導体を用いて発光
ダイオードやレーザダイオードのような発光素子への応
用が可能となる。したがって、このような超伝導体を用
いて発光素子と超伝導電気素子をモノリシックに集積化
した低消費電力、超高速光集積回路が期待される。
ダイオードやレーザダイオードのような発光素子への応
用が可能となる。したがって、このような超伝導体を用
いて発光素子と超伝導電気素子をモノリシックに集積化
した低消費電力、超高速光集積回路が期待される。
発明が解決しようとする問題点
しかし、このような超伝導体を用いて発光素子と超伝導
電気素子を化ノリシックに集積化した場合、超伝導性を
利用した電気素子部において超伝導性が失われる。これ
は発光素子より発せられた光により（Ｅｒ元素の場合、
波長は約１．５５μｍ）超伝導電気素子内のポーズ粒子
が励起されて電子のクーパ対が壊れてフェルミ粒子とな
シ常伝導となるためである。
電気素子を化ノリシックに集積化した場合、超伝導性を
利用した電気素子部において超伝導性が失われる。これ
は発光素子より発せられた光により（Ｅｒ元素の場合、
波長は約１．５５μｍ）超伝導電気素子内のポーズ粒子
が励起されて電子のクーパ対が壊れてフェルミ粒子とな
シ常伝導となるためである。
本発明は、このような素子間の光の影響をなくすことの
できる超伝導光集積回路の構造を提供するものである。
できる超伝導光集積回路の構造を提供するものである。
問題点を解決するための手段
本発明の超伝導光集積回路は、希土類元素を含む超伝導
材料を基体として発光素子部と超伝導電気素子部からな
シ、この両部の境界に光じゃ閉領域を設けることに依っ
て光素子部からの光の影響を除去するものである。また
、この光じゃ閉領域の構成はたとえば基体中に溝を形成
し、その表面に反射層を設けるものである。この反射層
の構成はたとえば絶縁膜を介した金属膜もしくはＣｅ。
材料を基体として発光素子部と超伝導電気素子部からな
シ、この両部の境界に光じゃ閉領域を設けることに依っ
て光素子部からの光の影響を除去するものである。また
、この光じゃ閉領域の構成はたとえば基体中に溝を形成
し、その表面に反射層を設けるものである。この反射層
の構成はたとえば絶縁膜を介した金属膜もしくはＣｅ。
ＩｎＡｓ、ＧａＳｂ等の半導体結晶もしくは炭素膜を用
いている。
いている。
作 用
本発明にかかる超伝導光集積回路は、発光素子部からの
光の影響がなく正常に超伝導電気素子が動作可能となる
特徴を有する。すなわち、発光部と電気素子部の間に光
じゃ閉領域を設けることにより光の浸入を除去すること
ができるものである。
光の影響がなく正常に超伝導電気素子が動作可能となる
特徴を有する。すなわち、発光部と電気素子部の間に光
じゃ閉領域を設けることにより光の浸入を除去すること
ができるものである。
まだ、その領域の構造は容易に作製可能であり、また、
高効率に光を除去できる。
高効率に光を除去できる。
実施例
本発明の実施例について以下に述べる・第１図は本発明
の第１の実施例の超伝導光集積回路の図を示す。１は基
板、２，３はそれぞれ発光部のｎ型超伝導層、ｐ型超伝
導層、４は超伝導電気素子部の超伝導層である。ここで
、これら超伝導層の材料はたとえば高温超伝導に適した
ＥｒＢａ２Ｃｕ３０７−ｘである。また、本発明の実施
例の電気素子は図のように超伝導３端子素子を例にとっ
ている。したがって、５，６．７はそれぞれソース、ゲ
ート。
の第１の実施例の超伝導光集積回路の図を示す。１は基
板、２，３はそれぞれ発光部のｎ型超伝導層、ｐ型超伝
導層、４は超伝導電気素子部の超伝導層である。ここで
、これら超伝導層の材料はたとえば高温超伝導に適した
ＥｒＢａ２Ｃｕ３０７−ｘである。また、本発明の実施
例の電気素子は図のように超伝導３端子素子を例にとっ
ている。したがって、５，６．７はそれぞれソース、ゲ
ート。
ドレイン電極である。一方、発光部においては、図のよ
うに発光ダイオード素子を例に挙げている。
うに発光ダイオード素子を例に挙げている。
ここで、８，９はそれぞれアノード、カソードである。
まだ、前述のようにこの素子の発光波長は１．５５μｍ
である。この波長の光が電気素子部へ到達しないため
に、本実施例では第１図のように発光素子部と電気素子
部の境界に溝１１をそして溝１１の表面に絶縁膜１２、
さらに金属膜１３を形成している◇ここで絶縁膜として
は、Ｓ ｚ０２ 。
である。この波長の光が電気素子部へ到達しないため
に、本実施例では第１図のように発光素子部と電気素子
部の境界に溝１１をそして溝１１の表面に絶縁膜１２、
さらに金属膜１３を形成している◇ここで絶縁膜として
は、Ｓ ｚ０２ 。
５ｔ３Ｎ４．ＡＩＮ、 ＢＮ、 ＰＢＮ等が考えられる
。また、金属膜としてはＡｕ 、 Ｐ ｔ 、 Ａｌ
、 Ｃｕ等である。このような構成にすることによって
、発光部より発せられた光を溝１１で反射させることが
可能となり、電気素子部への光の浸入を防ぐことが可能
となる。
。また、金属膜としてはＡｕ 、 Ｐ ｔ 、 Ａｌ
、 Ｃｕ等である。このような構成にすることによって
、発光部より発せられた光を溝１１で反射させることが
可能となり、電気素子部への光の浸入を防ぐことが可能
となる。
したがって、電気素子部の超伝導効果は損なわれること
がなく正常に動作させることが可能となる。
がなく正常に動作させることが可能となる。
次に第２の実施例について第２図を用いて説明する。こ
こで、第１図と同一の事項については同じ番号にしであ
る。溝１１中に絶縁膜を介してＧｅ、ＩｎＡｓ、ＧａＳ
ｂ等の半導体１４を形成している。これら半導体は禁止
帯幅がＥｒ発光波長よりも長波長側にあるため効率良く
光を吸収することができる。尚、これ等半導体１４は単
結晶、複結晶、非晶質でもよい。また、本実施例では絶
縁膜１２を介して半導体を形成したが絶縁膜１２がなく
とも超伝導層と半導体層との間にある程度の絶縁性が保
たれるので、絶縁膜１２を形成しなくてもよい。
こで、第１図と同一の事項については同じ番号にしであ
る。溝１１中に絶縁膜を介してＧｅ、ＩｎＡｓ、ＧａＳ
ｂ等の半導体１４を形成している。これら半導体は禁止
帯幅がＥｒ発光波長よりも長波長側にあるため効率良く
光を吸収することができる。尚、これ等半導体１４は単
結晶、複結晶、非晶質でもよい。また、本実施例では絶
縁膜１２を介して半導体を形成したが絶縁膜１２がなく
とも超伝導層と半導体層との間にある程度の絶縁性が保
たれるので、絶縁膜１２を形成しなくてもよい。
次に第３の実施例について第３図を用いて説明する。
ここで第２の実施例と同様、同一の事項については同一
の番号が付しである０第３図のように、溝１１中に非晶
質炭素膜１６オ形成している。この炭素膜１５は蒸着等
によって形成することができる。また、炭素は黒体のた
め超伝導体からの光に対して有効に光を吸収することが
可能である。これによって、発光部からの光を遮断する
ことができる。
の番号が付しである０第３図のように、溝１１中に非晶
質炭素膜１６オ形成している。この炭素膜１５は蒸着等
によって形成することができる。また、炭素は黒体のた
め超伝導体からの光に対して有効に光を吸収することが
可能である。これによって、発光部からの光を遮断する
ことができる。
発明の効果
以上のように、本発明の超伝導光集積回路は発光部から
の光を有効に遮断することができるため超伝導電気素子
の動作に影響を与える事なく、動作が可能となりその効
果は大である０特に、この種の酸化膜超伝導体は転移温
度が室温になる可能性があるため実用の範囲は広く、本
発明の工業的価値は高い。
の光を有効に遮断することができるため超伝導電気素子
の動作に影響を与える事なく、動作が可能となりその効
果は大である０特に、この種の酸化膜超伝導体は転移温
度が室温になる可能性があるため実用の範囲は広く、本
発明の工業的価値は高い。
第１図は本発明の第１の実施例の超伝導光集積回路の断
面図、第２図は本発明の第２の実施例の超伝導光集積回
路の断面図、第３図は本発明の第３の実施例の超伝導光
集積回路の断面図である０１・・・・・・基板、２，３
．４・・・・・・超伝導層、１１・・・・・・溝、１２
・・・・・・絶縁膜、１３・・・・・・金属膜、１４・
・・・・・半導体膜、１６・・・・・・炭素膜。
面図、第２図は本発明の第２の実施例の超伝導光集積回
路の断面図、第３図は本発明の第３の実施例の超伝導光
集積回路の断面図である０１・・・・・・基板、２，３
．４・・・・・・超伝導層、１１・・・・・・溝、１２
・・・・・・絶縁膜、１３・・・・・・金属膜、１４・
・・・・・半導体膜、１６・・・・・・炭素膜。
Claims (5)
- （１）希土類元素イオンを含有する超伝導体を基体とし
、発光部と超伝導電気素子部とからなる光集積回路であ
って、前記発光部と電気素子部の境界に光しゃ閉領域を
設けてなる超伝導光集積回路。 - （２）光しゃ閉領域には光反射層が設けられている特許
請求の範囲第１項記載の超伝導光集積回路。 - （３）光しゃ閉領域の基体中には、溝と前記溝表面上に
絶縁体膜と金属膜とから構成された光反射層が設けられ
ている特許請求の範囲第２項記載の超伝導光集積回路。 - （４）光しゃ閉領域の基体中には、溝と前記溝中にＧｅ
もしくはＧａＳｂもしくはＩｎＡｓの半導体結晶が形成
されている特許請求の範囲第２項記載の超伝導光集積回
路。 - （５）光しゃ閉領域の基体中には、溝と前記溝中に炭素
膜が形成されている特許請求の範囲第２項記載の超伝導
光集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62309050A JPH01150357A (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 超伝導光集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62309050A JPH01150357A (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 超伝導光集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01150357A true JPH01150357A (ja) | 1989-06-13 |
Family
ID=17988270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62309050A Pending JPH01150357A (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 超伝導光集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01150357A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5101246A (en) * | 1988-12-08 | 1992-03-31 | Ricoh Company, Ltd. | Photo-functional device |
| JP2002009354A (ja) * | 2000-06-16 | 2002-01-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 超伝導発光デバイス |
-
1987
- 1987-12-07 JP JP62309050A patent/JPH01150357A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5101246A (en) * | 1988-12-08 | 1992-03-31 | Ricoh Company, Ltd. | Photo-functional device |
| JP2002009354A (ja) * | 2000-06-16 | 2002-01-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 超伝導発光デバイス |
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