JPH01230428A - 超電導薄膜の製造方法 - Google Patents
超電導薄膜の製造方法Info
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- JPH01230428A JPH01230428A JP63055028A JP5502888A JPH01230428A JP H01230428 A JPH01230428 A JP H01230428A JP 63055028 A JP63055028 A JP 63055028A JP 5502888 A JP5502888 A JP 5502888A JP H01230428 A JPH01230428 A JP H01230428A
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- superconducting thin
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- 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
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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、超電導薄膜の製造方法に関するものである。
［従来の技術］
従来用いられてきた希土類元素（Ｒｅ）−Ｂａ−Ｃｕ−
０の超電導薄膜、ここにＲｅ（希土類元素）はＳｃ、Ｙ
、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ。
０の超電導薄膜、ここにＲｅ（希土類元素）はＳｃ、Ｙ
、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ。
Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈａ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕであるか、
この超電導薄膜の製造方法は、主にスパッタリンク法に
よるものであり、それはＲｅ−Ｂａ−Ｃｕ−０のターゲ
ットをＡ ｒ 、 Ａ ｒ ＋ ０２ 、又は０２ガス
中でスパッタリングすることにより得るものである。
この超電導薄膜の製造方法は、主にスパッタリンク法に
よるものであり、それはＲｅ−Ｂａ−Ｃｕ−０のターゲ
ットをＡ ｒ 、 Ａ ｒ ＋ ０２ 、又は０２ガス
中でスパッタリングすることにより得るものである。
例えば電子情報通信学会技術研究報告Ｖｏ１．８７Ｎｏ
、３０ ＰＰ、２２．２３には、高周波二極スパッタリ
ングよりＳ ｒ−Ｌａ−Ｃｕ−０膜、Ｂａ−Ｙ−Ｃｕ−
０膜の形成を試み、前者では成膜したままの未熟処理の
状態で、後者では低温堆積後熱処理を行うことにより高
い臨界温度Ｔｃ膜を得ることか出来、この高い臨界温度
Ｔｃ膜を得るためには金属元素の組成比と酸素の濃度・
化学的結合状態の制御か重要であると開示されている。
、３０ ＰＰ、２２．２３には、高周波二極スパッタリ
ングよりＳ ｒ−Ｌａ−Ｃｕ−０膜、Ｂａ−Ｙ−Ｃｕ−
０膜の形成を試み、前者では成膜したままの未熟処理の
状態で、後者では低温堆積後熱処理を行うことにより高
い臨界温度Ｔｃ膜を得ることか出来、この高い臨界温度
Ｔｃ膜を得るためには金属元素の組成比と酸素の濃度・
化学的結合状態の制御か重要であると開示されている。
［発明か解決しようとする課題］
しかしながら、Ｒｅ−Ｂａ−Ｃｕ−０の超電導薄膜は、
その形成条件によって酸素か脱離しやすく、酸素の脱離
は超電導の特性、特にその臨界温度（Ｔｃ）の低下を招
くため薄膜形成後、熱処理を加え酸化を行う必要かあり
、このため製造コストか高い。更に再熱処理を行うため
膜表面の平滑さが失われる等の問題点かあった。
その形成条件によって酸素か脱離しやすく、酸素の脱離
は超電導の特性、特にその臨界温度（Ｔｃ）の低下を招
くため薄膜形成後、熱処理を加え酸化を行う必要かあり
、このため製造コストか高い。更に再熱処理を行うため
膜表面の平滑さが失われる等の問題点かあった。
この発明は、以上に述べた薄膜製造に当たっての従来の
問題点を解決し、再熱処理を行うことなく、製造コスト
か安いＲｅ−Ｂａ−Ｃｕ−０の超電導薄膜を得ることを
目的とするものである。
問題点を解決し、再熱処理を行うことなく、製造コスト
か安いＲｅ−Ｂａ−Ｃｕ−０の超電導薄膜を得ることを
目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
即ち、本発明の超電導薄膜の製造方法は、スパッタリン
グによるＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ。
グによるＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ。
Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ。
Ｙｂ、Ｌｕのうちから選ばれた１種以上の希土類元素（
Ｒｅ）と、ＢａとＣｕと０よりなる超電導薄膜の形成に
おいて、 スパッタリングガスに、少なくともＮ２Ｏガスを含むＮ
Ｏ、Ａ ｒ 、 ０２ガスのうちから選ばれま た１種以上のガスを用い、スパッタリングを基板温度６
００〜９００°Ｃの間に保持しながら行うことを特徴と
するものである。
Ｒｅ）と、ＢａとＣｕと０よりなる超電導薄膜の形成に
おいて、 スパッタリングガスに、少なくともＮ２Ｏガスを含むＮ
Ｏ、Ａ ｒ 、 ０２ガスのうちから選ばれま た１種以上のガスを用い、スパッタリングを基板温度６
００〜９００°Ｃの間に保持しながら行うことを特徴と
するものである。
［作用］
本発明の超電導薄膜の製造方法は、本発明者か後述する
実施例において知見した結果得られたものである。
実施例において知見した結果得られたものである。
即ち、本発明の超電導薄膜の製造方法は、Ｓｃ。
Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｃｌ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ。
Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等の希土類元素のうちか
ら選ばれた１種以上の希土類元素Ｒｅ−Ｂａ−Ｃｕ−〇
の超電導薄膜の形成するに当たり、スパッタリングカス
に、Ｏを放出しゃすいＮ２Ｏガスを少なくトモ含むＮ
Ｏ、Ａ ｒ 、 ０２カスのうちから選ばれた１種
以上のガスを用い、更に基板温度を６００〜９００°Ｃ
の間に保持しながら製造するものである。
ら選ばれた１種以上の希土類元素Ｒｅ−Ｂａ−Ｃｕ−〇
の超電導薄膜の形成するに当たり、スパッタリングカス
に、Ｏを放出しゃすいＮ２Ｏガスを少なくトモ含むＮ
Ｏ、Ａ ｒ 、 ０２カスのうちから選ばれた１種
以上のガスを用い、更に基板温度を６００〜９００°Ｃ
の間に保持しながら製造するものである。
上記方法において、基板温度範囲を定めた理由は、６０
０°Ｃ未満の場合、超電導特性を示さすまた９００°Ｃ
を超えた場合、基板と薄膜とが反応するため温度を上昇
せしめることは好ましくないことによる。
０°Ｃ未満の場合、超電導特性を示さすまた９００°Ｃ
を超えた場合、基板と薄膜とが反応するため温度を上昇
せしめることは好ましくないことによる。
従って従来方法の如く、薄膜形成後再熱処理する等の問
題点を解決した製造コストの安いＲｅ−Ｂａ−Ｃｕ−０
の超電導薄膜を得ることか出来ものである。
題点を解決した製造コストの安いＲｅ−Ｂａ−Ｃｕ−０
の超電導薄膜を得ることか出来ものである。
次に本発明の実施例について述べる。
［実施例コ
第１図は本発明の超電導薄膜の製造方法による実施例で
用いた薄膜製造装置の模式図である。
用いた薄膜製造装置の模式図である。
図において、１は真空槽、２は基板、３は加熱器、４は
高周波電源、５はＮ２Ｏガスボンベ、６は酸素ボンベ、
７はアルゴンガスボンベである。
高周波電源、５はＮ２Ｏガスボンベ、６は酸素ボンベ、
７はアルゴンガスボンベである。
本発明の超電導薄膜の製造方法におけるターゲットとし
てはＹ Ｂａ２Ｃｕ４の酸化物ターケノトを用いた。
てはＹ Ｂａ２Ｃｕ４の酸化物ターケノトを用いた。
なおこのターゲット組成は、成膜したＹ−Ｂａ−Ｃｕ−
０薄膜をＹＩＢａ２Ｃｕ３０Ｘにするため整調ｌまたも
のてあり、装置、成膜条件によりこの設定すべき組成は
変化するので、装置１成膜条件か異なる場合、それにあ
った組成を設定する必要かある。
０薄膜をＹＩＢａ２Ｃｕ３０Ｘにするため整調ｌまたも
のてあり、装置、成膜条件によりこの設定すべき組成は
変化するので、装置１成膜条件か異なる場合、それにあ
った組成を設定する必要かある。
本実施例では、５のＮ ＯガスボンベのＮ２Ｏガスを用
い（Ｎ２Ｏ．２Ｏ容積％）、これをスパッタリングガス
として用いた。
い（Ｎ２Ｏ．２Ｏ容積％）、これをスパッタリングガス
として用いた。
成膜は、次の条件により行った。
ガス圧力はＩＰａとし、Ｉ−、Ｏｗ／ｃ♂の高周波電源
４のパワーて成膜を行った。
４のパワーて成膜を行った。
真空槽１内の圧力は一度５ＸＩＯ−４Ｐａ以下の圧力に
した後、スパッタリングガスを導入した。
した後、スパッタリングガスを導入した。
また基板２の温度は５００〜９００°Ｃとした。
第１表にスパッタリングカスにＮ２ｏガスを用い、基板
温度を５００°Ｃ，５５０°Ｃ・９００°Ｃとして成膜
したときの超電導膜の臨界温度Ｔｃ（Ｋ）を示す。
温度を５００°Ｃ，５５０°Ｃ・９００°Ｃとして成膜
したときの超電導膜の臨界温度Ｔｃ（Ｋ）を示す。
なお、成膜に際し、基板にはＴ ＩＳ ｒ Ｏａ単結晶
基板（１００面）を用いた。
基板（１００面）を用いた。
基板は第１表に示す温度及びスパッタリングガス条件で
スパッタリングを行った後、スパッタリング雰囲気中で
徐冷し、基板温度が１００℃以下になった後、取り出し
臨界温度Ｔｃを測定した。
スパッタリングを行った後、スパッタリング雰囲気中で
徐冷し、基板温度が１００℃以下になった後、取り出し
臨界温度Ｔｃを測定した。
第１表
この第１表の結果からみてわかるように、スパッタリン
グガスに酸素ガスのみを用いた場合に比べ、Ｎ ２Ｏガ
スを用いた場合、低い基板温度６００℃（Ｎｏ、１２）
でも臨界温度Ｔｃは２１を示し、超電導薄膜を形成する
ことか可能である。
グガスに酸素ガスのみを用いた場合に比べ、Ｎ ２Ｏガ
スを用いた場合、低い基板温度６００℃（Ｎｏ、１２）
でも臨界温度Ｔｃは２１を示し、超電導薄膜を形成する
ことか可能である。
また例えば試料Ｎ００６と試料Ｎｏ、Ｉ５の如＜、７５
０°Ｃの同し基板温度て成膜を行なえば、試料Ｎｏ、
６は臨界温度Ｔｃか２７に対して、試料Ｎ０１５の臨界
温度Ｔｃは８２と、より高い臨界温度Ｔｃを持つ超電導
薄膜を形成することか可能である。
０°Ｃの同し基板温度て成膜を行なえば、試料Ｎｏ、
６は臨界温度Ｔｃか２７に対して、試料Ｎ０１５の臨界
温度Ｔｃは８２と、より高い臨界温度Ｔｃを持つ超電導
薄膜を形成することか可能である。
また上記実施例では、スパッタリングガスにＮｏガスを
用いたか、Ｎ ２Ｏ ” Ａ ｒの混合ガス（Ｎ Ｏ
：１０容積％以上）或いはＮ２Ｏ＋０２混合ガス（Ｎ
Ｏ：１０容積％以上）又はＮ２Ｏ＋０２ ” Ａ ｒ
の混合ガス（Ｎ２Ｏ：１０容積％以上）を用いても同様
な結果を得ることか出来た。
用いたか、Ｎ ２Ｏ ” Ａ ｒの混合ガス（Ｎ Ｏ
：１０容積％以上）或いはＮ２Ｏ＋０２混合ガス（Ｎ
Ｏ：１０容積％以上）又はＮ２Ｏ＋０２ ” Ａ ｒ
の混合ガス（Ｎ２Ｏ：１０容積％以上）を用いても同様
な結果を得ることか出来た。
また本実施例では、希土類元素としてＹを用いたか、こ
の代わりに他のＳｃ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ。
の代わりに他のＳｃ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ。
Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｃ］、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ。
Ｙｂ、Ｌｕの希土類元素のうちから選ばれた１種以上の
元素を用いても同様な結果を得ることか出来る。
元素を用いても同様な結果を得ることか出来る。
［発明の効果］
本発明の超電導薄膜の製造方法を用いれば、以上述べた
ように低い基板加熱温度で高い臨界温度を持つ超電導薄
膜を形成出来、コストも安く製造することが出来るもの
である。
ように低い基板加熱温度で高い臨界温度を持つ超電導薄
膜を形成出来、コストも安く製造することが出来るもの
である。
第１図は本発明の超電導薄膜の製造方法による実施例で
用いた薄膜製造装置の模式図である。 図において、１：真空槽、２：基板、３：加熱器、４．
高周波電源、５：Ｎ２Ｏガスボンベ、６酸素ボンベ、７
アルゴンガスボンベである。 手続補正書（自発） ６３．１１．２１ 昭和 年 月 日
用いた薄膜製造装置の模式図である。 図において、１：真空槽、２：基板、３：加熱器、４．
高周波電源、５：Ｎ２Ｏガスボンベ、６酸素ボンベ、７
アルゴンガスボンベである。 手続補正書（自発） ６３．１１．２１ 昭和 年 月 日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 スパッタリングによるＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、
Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌ
ｕのうちから選ばれた１種以上の希土類元素（Ｒｅ）と
、ＢａとＣｕとＯよりなる超電導薄膜の形成において、 スパッタリングガスに、少なくともＮ＿２Ｏガスを含む
Ｎ＿２Ｏ、Ａｒ、Ｏ＿２ガスのうちから選ばれた１種以
上のガスを用い、該スパッタリングを基板温度６００〜
９００℃の間に保持しながら行うことを特徴とする超電
導薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63055028A JPH01230428A (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | 超電導薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63055028A JPH01230428A (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | 超電導薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01230428A true JPH01230428A (ja) | 1989-09-13 |
Family
ID=12987214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63055028A Pending JPH01230428A (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | 超電導薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01230428A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02145762A (ja) * | 1988-11-24 | 1990-06-05 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 超電導膜の製造方法 |
| JPH02217461A (ja) * | 1989-02-17 | 1990-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 酸化物薄膜の製造方法 |
-
1988
- 1988-03-10 JP JP63055028A patent/JPH01230428A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02145762A (ja) * | 1988-11-24 | 1990-06-05 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 超電導膜の製造方法 |
| JPH02217461A (ja) * | 1989-02-17 | 1990-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 酸化物薄膜の製造方法 |
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