JPH01246108A - 酸化物超電導薄膜の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導薄膜の製造方法Info
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- JPH01246108A JPH01246108A JP63073330A JP7333088A JPH01246108A JP H01246108 A JPH01246108 A JP H01246108A JP 63073330 A JP63073330 A JP 63073330A JP 7333088 A JP7333088 A JP 7333088A JP H01246108 A JPH01246108 A JP H01246108A
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- fluorine
- substrate
- film
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- 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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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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）
本発明は例えばＲｅ Ｂａ Ｃｕ ＯＰ等の含フッ素薄
膜原料組成物をターゲットとしたレーザ・ビーム蒸着に
よる酸化物超電導薄膜の製造方法に関する。
膜原料組成物をターゲットとしたレーザ・ビーム蒸着に
よる酸化物超電導薄膜の製造方法に関する。
（従来の技術）
従来、酸化物超電導薄膜の製造方法としては、電子ビー
ム蒸着法、スパッタリング法、マグネトロンスパッタリ
ング法、レーザ・ビーム蒸着法等が知られている。
ム蒸着法、スパッタリング法、マグネトロンスパッタリ
ング法、レーザ・ビーム蒸着法等が知られている。
（発明が解決しようとする課題）
前記従来法の電子ビーム蒸着法は膜組成の制御を精度よ
く行うことができるが高真空を必要とするために酸素を
導入することが困難で、蒸着したままの状態では超電導
の性質を持つ薄膜は得られず、酸化のための熱処理が必
要となるという不都合を有する。また、スパッタリング
法、マグネトロンスパッタリング法は成膜中に酸素を導
入することは可能であるが、特に元素数が多い化合物で
は組成制御がむつかしいという不都合を有する。
く行うことができるが高真空を必要とするために酸素を
導入することが困難で、蒸着したままの状態では超電導
の性質を持つ薄膜は得られず、酸化のための熱処理が必
要となるという不都合を有する。また、スパッタリング
法、マグネトロンスパッタリング法は成膜中に酸素を導
入することは可能であるが、特に元素数が多い化合物で
は組成制御がむつかしいという不都合を有する。
ところで、レーザ・ビーム蒸着法では成膜雰囲気を超高
真空から酸素雰囲気までかなり自由に設定することが可
能であり、また瞬間加熱がターゲットのごく表面部分だ
けに起こるためスパッタリング法、マグネトロンスパッ
タリング法に比較して膜組成がターゲット組成に近く、
しかも成膜速度が速いために生産性も高いという利点を
有しており、例えば、Ｙ Ｂａ Ｃｕ Ｏをターゲット
に用いたものが知られているが、安定な薄膜が得られに
くいという不都合を有する。
真空から酸素雰囲気までかなり自由に設定することが可
能であり、また瞬間加熱がターゲットのごく表面部分だ
けに起こるためスパッタリング法、マグネトロンスパッ
タリング法に比較して膜組成がターゲット組成に近く、
しかも成膜速度が速いために生産性も高いという利点を
有しており、例えば、Ｙ Ｂａ Ｃｕ Ｏをターゲット
に用いたものが知られているが、安定な薄膜が得られに
くいという不都合を有する。
本発明は、前記従来法のレーザ・ビーム蒸着法を改良し
、安定な酸化物超電導薄膜が得られる製造方法を提供す
ることを目的とする。
、安定な酸化物超電導薄膜が得られる製造方法を提供す
ることを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明の酸化物超電導薄膜の製造方法は、含フッ素薄膜
原料組成物からなるターゲットにレーザ光を照射して基
板上に含フッ素薄膜を蒸着し、その後該含フッ素薄膜を
フッ素還元雰囲気中で熱処理する三とを特徴とする。
原料組成物からなるターゲットにレーザ光を照射して基
板上に含フッ素薄膜を蒸着し、その後該含フッ素薄膜を
フッ素還元雰囲気中で熱処理する三とを特徴とする。
該原料組成物としては例えばＲｅ Ｂａ Ｃｕ ＯＦ（
ＲｅはＹ並びにランタノイド元素を示す）で表される組
成物等が用いられるが、これらに限定されるものではな
い。
ＲｅはＹ並びにランタノイド元素を示す）で表される組
成物等が用いられるが、これらに限定されるものではな
い。
（作 用）
光を用いた成膜法のため、荷電粒子による基板表面の損
傷が少なく良質な酸化物超電導薄膜が形成される。この
間、ターゲットとして含フッ素薄膜原料組成物をもちい
るため、ターゲット中のフッ素は効果的に膜中に取込ま
れ酸化物超電導薄膜の安定化に寄与する。
傷が少なく良質な酸化物超電導薄膜が形成される。この
間、ターゲットとして含フッ素薄膜原料組成物をもちい
るため、ターゲット中のフッ素は効果的に膜中に取込ま
れ酸化物超電導薄膜の安定化に寄与する。
フッ素を含有する薄膜をフッ素還元雰囲気中で熱処理す
ることにより、生成する酸化物超電導薄膜の結晶性を向
上させ、より緻密となる。
ることにより、生成する酸化物超電導薄膜の結晶性を向
上させ、より緻密となる。
（実施例）
以下添附図面に従って本発明製造方法の実施例に付き説
明する。
明する。
第１図は本発明製造方法に使用するのに適した製造装置
の１例を示すもので、図中１は、真空排気系２に連なり
適当な真空度に保持可能な蒸着容器を示し、該蒸着容器
１内においてターゲット支持台３上にターゲット４を設
置すると共に基板支持台５に基板６をターゲット４面に
正対するようにして支持するようにした。図中７はガス
供給装置を示し、必要な時に反応ガスを供給するもので
、図示しないが流量コントローラで供給ガス量を適当量
に調節するようにしである。また、図中８はレーザ光源
を示し、蒸着容器１に設けられた光学窓９を介してレー
ザ光をターゲット４に照射するようにした。なお、レー
ザ光源８から照射されるレーザ光は反射鏡１０によって
入射角度を調節すると共にレンズ１１によって照射エネ
ルギー密度を調節するようにした。また図中１２は加熱
ランプを示し成膜中に基板６を適当な温度に保持出来る
ようにした。また蒸着容器１はＸ−Ｙテーブル１３によ
って移動自在として、大面積の薄膜の製造を行なえるよ
うにした。
の１例を示すもので、図中１は、真空排気系２に連なり
適当な真空度に保持可能な蒸着容器を示し、該蒸着容器
１内においてターゲット支持台３上にターゲット４を設
置すると共に基板支持台５に基板６をターゲット４面に
正対するようにして支持するようにした。図中７はガス
供給装置を示し、必要な時に反応ガスを供給するもので
、図示しないが流量コントローラで供給ガス量を適当量
に調節するようにしである。また、図中８はレーザ光源
を示し、蒸着容器１に設けられた光学窓９を介してレー
ザ光をターゲット４に照射するようにした。なお、レー
ザ光源８から照射されるレーザ光は反射鏡１０によって
入射角度を調節すると共にレンズ１１によって照射エネ
ルギー密度を調節するようにした。また図中１２は加熱
ランプを示し成膜中に基板６を適当な温度に保持出来る
ようにした。また蒸着容器１はＸ−Ｙテーブル１３によ
って移動自在として、大面積の薄膜の製造を行なえるよ
うにした。
次に、前記装置を使用して行った本発明の製造方法の具
体的実施例を比較例と共に説明する。
体的実施例を比較例と共に説明する。
実施例１
イツトリウム、バリウム、銅が１：２’：３となるよう
に酸化イツトリウム０．８０ｇ 、フッ化バリウム ２
．５０ｇ、酸化第二銅１．７０ｇの各粉末を混合し、ペ
レット状に成形後９００度、４時間焼結してターゲット
を作成した。このターゲットを使い＜１００＞チタン酸
ストロンチウム基板上に酸化物薄膜を形成した。使用し
たレーザはクリプトンフッ素エキシマレーザ（波長２４
８ｎＩＩｌ）で、エネルギー密度ＩＪ／ｃシ、パルス幅
２３ｎｓｅｃ、＜り返し周波数５ Ｈｚの条件で基板温
度を３５０度に設定し、約２５分間照射した。膜厚はｌ
ｕｍであった。上記の膜はアモルファス状であり抵抗率
がｌＸｌ０’Ω−印以上で導通がない。
に酸化イツトリウム０．８０ｇ 、フッ化バリウム ２
．５０ｇ、酸化第二銅１．７０ｇの各粉末を混合し、ペ
レット状に成形後９００度、４時間焼結してターゲット
を作成した。このターゲットを使い＜１００＞チタン酸
ストロンチウム基板上に酸化物薄膜を形成した。使用し
たレーザはクリプトンフッ素エキシマレーザ（波長２４
８ｎＩＩｌ）で、エネルギー密度ＩＪ／ｃシ、パルス幅
２３ｎｓｅｃ、＜り返し周波数５ Ｈｚの条件で基板温
度を３５０度に設定し、約２５分間照射した。膜厚はｌ
ｕｍであった。上記の膜はアモルファス状であり抵抗率
がｌＸｌ０’Ω−印以上で導通がない。
そこで本発明製造方法に従って結晶化させ、さらに配向
性のよい緻密な膜を得るためフッ素還元雰囲気中で熱処
理を行った。内容は水蒸気中８００度、１時間の熱処理
でフッ素を還元した後、結晶化のため酸素中８５０度で
３時間処理した。
性のよい緻密な膜を得るためフッ素還元雰囲気中で熱処
理を行った。内容は水蒸気中８００度、１時間の熱処理
でフッ素を還元した後、結晶化のため酸素中８５０度で
３時間処理した。
結果は第２図示のＸ線回折図にあるような酸化物超電導
体の構造をもつ配向性の強い緻密で結晶性のよい膜が得
られた。抵抗率は２．２ Ｘｌ０−３Ω−ａｍであった
。この膜は水に濡れても安定で臨界温度８０に以下には
ならず、抵抗率の大きな増大もみられなかった。フッ素
を含まない膜は、膜中のバリウムが水と反応して白っぽ
く変色するが、本実施例によるフッ素により安定化した
膜にはこのような変色は認められなかった。
体の構造をもつ配向性の強い緻密で結晶性のよい膜が得
られた。抵抗率は２．２ Ｘｌ０−３Ω−ａｍであった
。この膜は水に濡れても安定で臨界温度８０に以下には
ならず、抵抗率の大きな増大もみられなかった。フッ素
を含まない膜は、膜中のバリウムが水と反応して白っぽ
く変色するが、本実施例によるフッ素により安定化した
膜にはこのような変色は認められなかった。
比較例１
実施例１において成膜したアモルファス状の膜をフッ素
還元雰囲気中で熱処理に代えて、単に酸素雰囲気中で８
５０度、３時間熱処理したところ、第３図示のＸ線回折
図にあるように多量のフッ素化物の存在が認められ酸化
物超電導体の構造として充分結晶化されていなかった。
還元雰囲気中で熱処理に代えて、単に酸素雰囲気中で８
５０度、３時間熱処理したところ、第３図示のＸ線回折
図にあるように多量のフッ素化物の存在が認められ酸化
物超電導体の構造として充分結晶化されていなかった。
また抵抗率は下がらずＩ Ｘ １０’Ω−印以上で導通
は見られなかった。
は見られなかった。
比較例２
フッ化バリウムを炭酸バリウムで置き換えたターゲット
を使用したことと８００度水蒸気中熱処理を行なわなか
ったこと以外は実施例１と同様にして薄膜を作成したと
ころ、第４図示のＸ線回折図にあるようにフッ素化した
実施例１のものと比較してあまり結晶化はよくなかった
。
を使用したことと８００度水蒸気中熱処理を行なわなか
ったこと以外は実施例１と同様にして薄膜を作成したと
ころ、第４図示のＸ線回折図にあるようにフッ素化した
実施例１のものと比較してあまり結晶化はよくなかった
。
尚、水と反応して不安定なのは、よく知られているとお
りである。
りである。
（発明の効果）
このように本発明の酸化物超電導薄膜の製造方法によれ
ば、含フッ素薄膜原料組成物からなるターゲットにレー
ザ光を照射して基板上に含フッ素薄膜を蒸着し、その後
接合フッ素薄膜をフッ素還元雰囲気中で熱処理するよう
にしたので、安定で、結晶性に優れ、緻密な酸化物超電
導薄膜が製造効率よく得られるという効果を有する。
ば、含フッ素薄膜原料組成物からなるターゲットにレー
ザ光を照射して基板上に含フッ素薄膜を蒸着し、その後
接合フッ素薄膜をフッ素還元雰囲気中で熱処理するよう
にしたので、安定で、結晶性に優れ、緻密な酸化物超電
導薄膜が製造効率よく得られるという効果を有する。
第１図は本発明製造方法を実施するための製造装置の１
例の説明線図、第２図は本発明製造方法の１実施例によ
って得られた薄膜のＸ線回折図、第３図並びに第４図は
夫々比較例によって得られた薄膜のＸ線回図である。 １・・・蒸着容器 ２・・・真空排気系４・・・タ
ーゲット６・・・基板 ８・・・レーザ光源 １２・・・加熱ランプ第２図 ２θ 第４図 ｉら−
例の説明線図、第２図は本発明製造方法の１実施例によ
って得られた薄膜のＸ線回折図、第３図並びに第４図は
夫々比較例によって得られた薄膜のＸ線回図である。 １・・・蒸着容器 ２・・・真空排気系４・・・タ
ーゲット６・・・基板 ８・・・レーザ光源 １２・・・加熱ランプ第２図 ２θ 第４図 ｉら−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、含フッ素薄膜原料組成物からなるターゲットにレー
ザ光を照射して基板上に含フッ素薄膜を蒸着し、その後
該含フッ素薄膜をフッ素還元雰囲気中で熱処理すること
を特徴とする酸化物超電導薄膜の製造方法。 ２、該原料組成物はＲｅＢａＣｕＯＦで表される組成物
であることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63073330A JPH01246108A (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 酸化物超電導薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63073330A JPH01246108A (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 酸化物超電導薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01246108A true JPH01246108A (ja) | 1989-10-02 |
| JPH0438684B2 JPH0438684B2 (ja) | 1992-06-25 |
Family
ID=13515049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63073330A Granted JPH01246108A (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 酸化物超電導薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01246108A (ja) |
-
1988
- 1988-03-29 JP JP63073330A patent/JPH01246108A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0438684B2 (ja) | 1992-06-25 |
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