JPH01283884A - ジョセフソン素子アレイおよびその製造方法 - Google Patents
ジョセフソン素子アレイおよびその製造方法Info
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- JPH01283884A JPH01283884A JP63113101A JP11310188A JPH01283884A JP H01283884 A JPH01283884 A JP H01283884A JP 63113101 A JP63113101 A JP 63113101A JP 11310188 A JP11310188 A JP 11310188A JP H01283884 A JPH01283884 A JP H01283884A
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- 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、酸化物超電導体を用いたジョセフソン素子ア
レイおよびその製造方法に関するものである。
レイおよびその製造方法に関するものである。
従来の技術
高温超電導体として、人１６型２元系化合物として窒化
ニオブ（ＮｂＮ）やゲルマニウムニオブ（Ｗｂ３Ｇｅ）
などが知られていた。これらの材料の超電導転移温度は
たかだか２４°にであった。
ニオブ（ＮｂＮ）やゲルマニウムニオブ（Ｗｂ３Ｇｅ）
などが知られていた。これらの材料の超電導転移温度は
たかだか２４°にであった。
一方、ペロブスカイト系３元化合物は、さらに高い転移
温度が期待され、Ｂａ−Ｌａ−１ｕ−０系の高温超電導
体が提案された（Ｊ 、Ｇ、ＢｅｄｎｏｒｚａｎｄＫ、
人、Ｍｕｌ１６ｒ、ツァイト シュリフトフェア フイ
ジーク（ＺｅｔＳｈｒｉｆｔ ｆ’ｕｒｐｈｙｓｉｋ
Ｂ）−Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｍａｔｔａｒ６４．
１８９−１９３（１９８６）’ｌ。
温度が期待され、Ｂａ−Ｌａ−１ｕ−０系の高温超電導
体が提案された（Ｊ 、Ｇ、ＢｅｄｎｏｒｚａｎｄＫ、
人、Ｍｕｌ１６ｒ、ツァイト シュリフトフェア フイ
ジーク（ＺｅｔＳｈｒｉｆｔ ｆ’ｕｒｐｈｙｓｉｋ
Ｂ）−Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｍａｔｔａｒ６４．
１８９−１９３（１９８６）’ｌ。
さらに、Ｙ−Ｂａ−Ｏｕ−０系がより高温の超電導体で
あることが最近提案された。［：Ｍ、Ｋ。
あることが最近提案された。［：Ｍ、Ｋ。
Ｗｕ等、フィジカルレピューレターズ
（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌａｔｔｅｒ
ｓ）Ｖｏｌ、５Ｂ、Ｎｏ９，９０８−９１０（１９８７
））Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の材料の超電導機構の詳細は
明らかではないが、転移温度が液体窒素温度以上に高く
なる可能性があり、高温超電導体とじて従来の２元系化
合物より、より有望な特性が期待される。
ｓ）Ｖｏｌ、５Ｂ、Ｎｏ９，９０８−９１０（１９８７
））Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の材料の超電導機構の詳細は
明らかではないが、転移温度が液体窒素温度以上に高く
なる可能性があり、高温超電導体とじて従来の２元系化
合物より、より有望な特性が期待される。
超電導現象を利用した素子としてジョセフソン接合素子
が知られている、この分野に関する従来技術は電気学会
ライオエレクトロニクス常温専門委員金繰の「ジョセフ
ソン効果く基礎と応用〉」電気学会発行コロナ社発売（
昭和６３年）に体系的かつ詳細に記述されている。
が知られている、この分野に関する従来技術は電気学会
ライオエレクトロニクス常温専門委員金繰の「ジョセフ
ソン効果く基礎と応用〉」電気学会発行コロナ社発売（
昭和６３年）に体系的かつ詳細に記述されている。
ジョセフソン接合には非常に薄い（数１０人）絶縁層と
はさんで両側に超電導体を配置したトンネル接合型や、
−木の超電導体を一部細か＜（１μｍ）（びれさせたブ
リッジ型、超電導材料の鋭い針を用いた点接触型があり
、これらの作成方法では上記の文献に詳細に報告されて
いるが、いずれのタイプでも超微細加工技術を必要とし
、際限性が悪いため歩留が低く、多数のジョセフソン接
合素子をアレイ状に集積化することは著しく困難であっ
た。
はさんで両側に超電導体を配置したトンネル接合型や、
−木の超電導体を一部細か＜（１μｍ）（びれさせたブ
リッジ型、超電導材料の鋭い針を用いた点接触型があり
、これらの作成方法では上記の文献に詳細に報告されて
いるが、いずれのタイプでも超微細加工技術を必要とし
、際限性が悪いため歩留が低く、多数のジョセフソン接
合素子をアレイ状に集積化することは著しく困難であっ
た。
発明が解決しようとする訝題
従来のジョセフソン接合は構造的に作りにくく、トンネ
ル型では絶縁層の界面の均一性やピンホールの問題、点
接触型では振動や温度変化に弱いという問題点があった
。ブリッジ型は作りやすいと言われるが、１μｍ以下の
加工技術が要求される。
ル型では絶縁層の界面の均一性やピンホールの問題、点
接触型では振動や温度変化に弱いという問題点があった
。ブリッジ型は作りやすいと言われるが、１μｍ以下の
加工技術が要求される。
特に良好なシャピロステップを得ようとすると０．１μ
ｍ程度の幅の長さのブリッジを形成する必要があった。
ｍ程度の幅の長さのブリッジを形成する必要があった。
ところが高温超電導体としてしられている複合酸化物、
例えばＬａ、Ｓｒ、Ｃｕ、０系やＹ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｏ系
の材料はセラミック状、薄膜状いずれの場合でも１μｍ
前後の微結晶の集合体で空孔率が大きく、１０μｍの微
細加工も困難とされ、ジョセフソン接合の形式できない
という問題点があった。
例えばＬａ、Ｓｒ、Ｃｕ、０系やＹ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｏ系
の材料はセラミック状、薄膜状いずれの場合でも１μｍ
前後の微結晶の集合体で空孔率が大きく、１０μｍの微
細加工も困難とされ、ジョセフソン接合の形式できない
という問題点があった。
課題を解決するための手段
本発明の第１の発明のジシセ７ソン素子アレイでは、鋸
歯状凹凸表面を有する基体上に金属酸化物超電導薄膜を
エピタキシャル成長させた構造を特徴とするものであり
、特に、金属酸化物超電導薄膜材料として、銅を含む金
属複合化合物であることを特徴とするものである。また
銅を含む金属複合化合物として、ム−Ｂ−Ｃｕ−０また
はム−Ｂ−Ｃｕ−０−３またはＡ−Ｏｕ−０−５−Ｆ複
合化合物を用いたものである。ここに人はＳｃ、Ｙ、Ｌ
ａおよびＬａ系列元素（原子番号６７゜６０．６２〜７
１）のうち少なくとも一種、ＢはＢａ、Ｓｒなどｌａ族
元素のうちのすくなくとも一種、かつ、人、Ｂ元素とＣ
ｕ元素の濃度は 寸だは銅を含む金属複合化合物として、Ｂ１−８ｒ−Ｃ
ａ−Ｃ：ｕ−０複合化合物であることを特徴とするもの
、あるいは銅を含む金属化合物として、Ｔ、５−Ｃａ−
Ｂａ−Ｃｕ−０複合化合物であることを特徴とするジコ
セフノン素子アレイである。
歯状凹凸表面を有する基体上に金属酸化物超電導薄膜を
エピタキシャル成長させた構造を特徴とするものであり
、特に、金属酸化物超電導薄膜材料として、銅を含む金
属複合化合物であることを特徴とするものである。また
銅を含む金属複合化合物として、ム−Ｂ−Ｃｕ−０また
はム−Ｂ−Ｃｕ−０−３またはＡ−Ｏｕ−０−５−Ｆ複
合化合物を用いたものである。ここに人はＳｃ、Ｙ、Ｌ
ａおよびＬａ系列元素（原子番号６７゜６０．６２〜７
１）のうち少なくとも一種、ＢはＢａ、Ｓｒなどｌａ族
元素のうちのすくなくとも一種、かつ、人、Ｂ元素とＣ
ｕ元素の濃度は 寸だは銅を含む金属複合化合物として、Ｂ１−８ｒ−Ｃ
ａ−Ｃ：ｕ−０複合化合物であることを特徴とするもの
、あるいは銅を含む金属化合物として、Ｔ、５−Ｃａ−
Ｂａ−Ｃｕ−０複合化合物であることを特徴とするジコ
セフノン素子アレイである。
本発明の第２の発明のジョセフノン素子アレイの製造方
法では基体上に電子ビームレジストを塗布し、電子ビー
ム露光法により鋸歯状レジストパターンを形成した後、
エツチングにより前記基体表面に鋸歯状凹凸形状を形成
した後、金属酸化物超電導薄膜をエピタキシャル成長さ
せたことを特徴とするジョセフソン素子アレイの製造方
法である。
法では基体上に電子ビームレジストを塗布し、電子ビー
ム露光法により鋸歯状レジストパターンを形成した後、
エツチングにより前記基体表面に鋸歯状凹凸形状を形成
した後、金属酸化物超電導薄膜をエピタキシャル成長さ
せたことを特徴とするジョセフソン素子アレイの製造方
法である。
作用
第１の発明のジョセフソン素子アレイにおいて、鋸歯状
凹凸表面を有する基体上に金属酸化物超電導薄膜をエピ
タキシャル成長させた構造にすることにより、金属酸化
物超電導体の臨界電流密度の結晶軸異方性が、鋸歯状凹
凸基体表面により反影されることを利用する。即ち鋸歯
状凹凸の凸部近傍即ち短斜面方向での金属酸化物超電導
体薄膜の膜厚が他の部分に比べて薄くなる事と、基体の
鋸歯状長斜面に沿って金属酸化物超電導薄膜が配向する
だめに、短斜面方向にグレインパウンダＩＪ −が形成
され弱結合ジョセフソン接合を形成することになり、自
然にジョセフソン接合がアレイ状に形成されることにな
るのを利用しているものである。
凹凸表面を有する基体上に金属酸化物超電導薄膜をエピ
タキシャル成長させた構造にすることにより、金属酸化
物超電導体の臨界電流密度の結晶軸異方性が、鋸歯状凹
凸基体表面により反影されることを利用する。即ち鋸歯
状凹凸の凸部近傍即ち短斜面方向での金属酸化物超電導
体薄膜の膜厚が他の部分に比べて薄くなる事と、基体の
鋸歯状長斜面に沿って金属酸化物超電導薄膜が配向する
だめに、短斜面方向にグレインパウンダＩＪ −が形成
され弱結合ジョセフソン接合を形成することになり、自
然にジョセフソン接合がアレイ状に形成されることにな
るのを利用しているものである。
また、第２の発明のジョセフソン素子プレイの製造方法
においては、電子ビーム描画法と、エツチング技術を用
いることにより鋸歯状凹凸を基体上に形成することが可
能となり同時にエツチングにより基体凹凸表面のクリー
ニングも併せて行なえるという特長がある。従ってこの
鋸歯状凹凸表面に金属酸化物超電導薄膜が容易にエピタ
キシャル可能となる作用がある。
においては、電子ビーム描画法と、エツチング技術を用
いることにより鋸歯状凹凸を基体上に形成することが可
能となり同時にエツチングにより基体凹凸表面のクリー
ニングも併せて行なえるという特長がある。従ってこの
鋸歯状凹凸表面に金属酸化物超電導薄膜が容易にエピタ
キシャル可能となる作用がある。
実施例
第１および第２の発明のジョセフソン素子アレイおよび
その製造方法の実施例を図を用いて以下に述べる。
その製造方法の実施例を図を用いて以下に述べる。
第１図は水筒１の発明のジョセフソン素子アレイの一実
施例を示す断面図を示す。第２図は水筒２の発明のジョ
セフソン素子アレイの製造方法の一実施例を示す工程図
である。
施例を示す断面図を示す。第２図は水筒２の発明のジョ
セフソン素子アレイの製造方法の一実施例を示す工程図
である。
本発明のジョセフソン素子アレイの構造は第１図に示す
ごとく、基体１上に形成された鋸歯状凹凸表面２上に、
金属酸化物超電導薄膜３がエピタキシャル成長された構
造となっており、金属酸化物超電導薄膜３の鋸歯状凹凸
表面の短斜面５の延長上近傍部分にグレインパウンダリ
ー４が形成されている。金属酸化物超電導薄膜３のグレ
インパウンダリー４部分は膜厚も薄くなっている。この
両者の効果で、グレインバウンダリー４部分が弱結合あ
るいはトンネル型シロセフノン接合を形成する。特に、
金属酸化物超電導薄膜材料が銅を含む金属複合化合物で
ある場合、例えば、ム−Ｂ−Ｃｕ−０またはム−Ｂ−Ｃ
ｕ−Ｓまたはム−Ｂ−Ｃｕ−Ｓ−Ｆ 複合化合物、ここ
にムはＳｃ、Ｙ、ＬａおよびＬａ系列元素（原子番号６
７゜６０．６２〜７１）のうち少なくとも一種、ＢはＢ
ａ、Ｓｒなど［ｌａ族元素のうちのすくなくとも一種、
かつ、Ａ、Ｂ元素とＣｕ元素の濃度は、 であるか１．または銅を含む金属複合化合物とし２て、
Ｂ１−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０複合化合物であるが、また
は銅を含む金属化合物として Ｔｌ−Ｃａ−Ｂａ−Ｃｕ−０複合化合物である場合には
、高い臨界温度と強い臨界電流密度の異方性が現れるた
めに、前記グレインバウンダリー４部分での臨界電流密
度が弱くなり、良好なジョセフソン接合を形成する。
ごとく、基体１上に形成された鋸歯状凹凸表面２上に、
金属酸化物超電導薄膜３がエピタキシャル成長された構
造となっており、金属酸化物超電導薄膜３の鋸歯状凹凸
表面の短斜面５の延長上近傍部分にグレインパウンダリ
ー４が形成されている。金属酸化物超電導薄膜３のグレ
インパウンダリー４部分は膜厚も薄くなっている。この
両者の効果で、グレインバウンダリー４部分が弱結合あ
るいはトンネル型シロセフノン接合を形成する。特に、
金属酸化物超電導薄膜材料が銅を含む金属複合化合物で
ある場合、例えば、ム−Ｂ−Ｃｕ−０またはム−Ｂ−Ｃ
ｕ−Ｓまたはム−Ｂ−Ｃｕ−Ｓ−Ｆ 複合化合物、ここ
にムはＳｃ、Ｙ、ＬａおよびＬａ系列元素（原子番号６
７゜６０．６２〜７１）のうち少なくとも一種、ＢはＢ
ａ、Ｓｒなど［ｌａ族元素のうちのすくなくとも一種、
かつ、Ａ、Ｂ元素とＣｕ元素の濃度は、 であるか１．または銅を含む金属複合化合物とし２て、
Ｂ１−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０複合化合物であるが、また
は銅を含む金属化合物として Ｔｌ−Ｃａ−Ｂａ−Ｃｕ−０複合化合物である場合には
、高い臨界温度と強い臨界電流密度の異方性が現れるた
めに、前記グレインバウンダリー４部分での臨界電流密
度が弱くなり、良好なジョセフソン接合を形成する。
次に第２図において、製造方法について説明する。基体
１上に電子ビームレジスト６を塗布し、電子ビーム７に
より、濃淡露光する（＆）。次に現像して、鋸歯状レジ
ストパターン８を形成する（ｂ）。
１上に電子ビームレジスト６を塗布し、電子ビーム７に
より、濃淡露光する（＆）。次に現像して、鋸歯状レジ
ストパターン８を形成する（ｂ）。
その後エツチングを行う。エツチングは例えば、ムｒイ
オンミリングやムｒスパッタエツチング等の物理エツチ
ングを行うことにより、鋸歯状レジストパターン８の表
面形状が基体１表面に転写され、鋸歯状凹凸表面２が形
成できる（０）。この時、表面２はエツチングにより、
レジストも除去されると同時に、汚れもクリーニングさ
れている。次に、鋸歯状凹凸表面２上に金属酸化物超電
導薄膜３をエピタキシャル成長させる（ｄ）。成長には
Ｒｆプレーナーマグネトロンスパッタリング法を用いる
か、または、反応性電子ビーム蒸着法と熱処理により実
現できた。以上の様にしてジョセフソン素子アレイを製
造できた。
オンミリングやムｒスパッタエツチング等の物理エツチ
ングを行うことにより、鋸歯状レジストパターン８の表
面形状が基体１表面に転写され、鋸歯状凹凸表面２が形
成できる（０）。この時、表面２はエツチングにより、
レジストも除去されると同時に、汚れもクリーニングさ
れている。次に、鋸歯状凹凸表面２上に金属酸化物超電
導薄膜３をエピタキシャル成長させる（ｄ）。成長には
Ｒｆプレーナーマグネトロンスパッタリング法を用いる
か、または、反応性電子ビーム蒸着法と熱処理により実
現できた。以上の様にしてジョセフソン素子アレイを製
造できた。
理解を更に深めるために、以下に具体実施例を用いて説
明する。
明する。
（具体実施例）
第１図において、基体１には酸化マグネシウム（２１０
）面を用いた。これに、ネガ型電子ビームレジスト（Ｃ
ＭＳ■）ｅを０．６μｍ厚さにスピンコードした後、１
２０℃、３０分でプリベークを行った。電子ビームレジ
スト６に電子ビーム７でピッチ０．６μｍの濃淡描画を
行った（第２図（亀））。
）面を用いた。これに、ネガ型電子ビームレジスト（Ｃ
ＭＳ■）ｅを０．６μｍ厚さにスピンコードした後、１
２０℃、３０分でプリベークを行った。電子ビームレジ
スト６に電子ビーム７でピッチ０．６μｍの濃淡描画を
行った（第２図（亀））。
これを露光した後にピッチ０．６μｍの鋸歯状レジスト
パターン８を得た（第２図（ｂ））。その後ムｒ＋イオ
ンミリングによりエツチングを行ないレジストパターン
８が完全になくなるまでエツチングを行い、レジストパ
ターン８の表面形状を基体１に０．６μｍ ピッチの鋸
歯状凹凸表面を転写した（第２図（Ｃ））。人、ｒガス
圧Ｉ Ｘｌ ０−’ ＴＯｒｌ： 、加速電圧５ｓｏＶ
、イオン電流密度０．６ｍム／ｄｈｒイオンビームの
入射は垂直とした。この際レジスト６のエツチングレー
トと基体１の酸化マグネシウムのエツチングレートが若
干具なるため、鋸歯状凹凸表面２の断面形状は、レジス
トパターン８のそれとは基体１の深さ方向に伸びている
。鋸歯状凹凸表面２の長斜面の基体１の元の表面と成す
角度は約２６．６°、短斜面（第１図６）のそれは、約
６３．４°であり、それぞれ（１ｏｏ）面、（ｏｌＱ）
面が出ているものと思われる。短斜面の段差は約０．３
μｍであった。エツチング後の基体１の鋸歯状凹凸表面
２上にそのままＲｆプレーナマグネトロンスパッタ法に
より焼結したＹ Ｂ ａ ２Ｃａ ａ、ｓ ｏＹメタ−
ットを用いてアルゴン酸素雰囲気中でスパッタを行い、
ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｘ超電導薄膜３をエピタキシャル成長
させてジョセフソン素子アレイを作製した（第２図（ｄ
））。基体１は６５０℃に保ち、アルゴンと酸素分圧比
を３＝２とし全圧０．４Ｐ２Ｌとした。高周波電力１５
０Ｗで、スパッタリング時間１時間とし、薄膜３の膜厚
は凹凸の短斜面６方向にほぼ一様に約ＳＯＯｎｍ程度あ
った。断面観察をすると、薄膜２の膜厚は鋸歯状凹凸表
面の凸部で約０．２μｍ、長斜面部分で基体１に垂直方
向に約ａｏｎｍ程度であった。まだ、薄膜３は短斜面５
方向にグレインパウンダリー４がみられた。これらのこ
とより、グレインバウンダリー４の近傍でジョセフソン
接合が得られているものと思われた。
パターン８を得た（第２図（ｂ））。その後ムｒ＋イオ
ンミリングによりエツチングを行ないレジストパターン
８が完全になくなるまでエツチングを行い、レジストパ
ターン８の表面形状を基体１に０．６μｍ ピッチの鋸
歯状凹凸表面を転写した（第２図（Ｃ））。人、ｒガス
圧Ｉ Ｘｌ ０−’ ＴＯｒｌ： 、加速電圧５ｓｏＶ
、イオン電流密度０．６ｍム／ｄｈｒイオンビームの
入射は垂直とした。この際レジスト６のエツチングレー
トと基体１の酸化マグネシウムのエツチングレートが若
干具なるため、鋸歯状凹凸表面２の断面形状は、レジス
トパターン８のそれとは基体１の深さ方向に伸びている
。鋸歯状凹凸表面２の長斜面の基体１の元の表面と成す
角度は約２６．６°、短斜面（第１図６）のそれは、約
６３．４°であり、それぞれ（１ｏｏ）面、（ｏｌＱ）
面が出ているものと思われる。短斜面の段差は約０．３
μｍであった。エツチング後の基体１の鋸歯状凹凸表面
２上にそのままＲｆプレーナマグネトロンスパッタ法に
より焼結したＹ Ｂ ａ ２Ｃａ ａ、ｓ ｏＹメタ−
ットを用いてアルゴン酸素雰囲気中でスパッタを行い、
ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｘ超電導薄膜３をエピタキシャル成長
させてジョセフソン素子アレイを作製した（第２図（ｄ
））。基体１は６５０℃に保ち、アルゴンと酸素分圧比
を３＝２とし全圧０．４Ｐ２Ｌとした。高周波電力１５
０Ｗで、スパッタリング時間１時間とし、薄膜３の膜厚
は凹凸の短斜面６方向にほぼ一様に約ＳＯＯｎｍ程度あ
った。断面観察をすると、薄膜２の膜厚は鋸歯状凹凸表
面の凸部で約０．２μｍ、長斜面部分で基体１に垂直方
向に約ａｏｎｍ程度であった。まだ、薄膜３は短斜面５
方向にグレインパウンダリー４がみられた。これらのこ
とより、グレインバウンダリー４の近傍でジョセフソン
接合が得られているものと思われた。
鋸歯状凹凸（０，６μｍピッチ）を２００個形成して、
１０μｍ幅に制限して作製したシロセフノン素子アレイ
の直流電圧電流特性を第３図に示す。
１０μｍ幅に制限して作製したシロセフノン素子アレイ
の直流電圧電流特性を第３図に示す。
作製したジョセフノン素子の臨界温度はｓＯＫであった
。臨界電流は、７７にで４０μムであった。
。臨界電流は、７７にで４０μムであった。
これに、ｆ＝１０ＧＨｚのマイクロ波を照射した時の電
流電圧特性を第４図に示す。同図よ抄、４．１４ｍＶの
ステップ電圧が得られ、これはｈｆ／（２ｅｌ）＝ ２
０．７μＶ（ここでｈはブランクの定数６．６３Ｘ１０
−３’ Ｊ、Ｓ 、ｅは素電荷１．６０Ｘ １ ｏ−１
９ｑ）のちょうど２００個分となり、各々のジョセフノ
ン素子が有効に働いていることが確認できた。
流電圧特性を第４図に示す。同図よ抄、４．１４ｍＶの
ステップ電圧が得られ、これはｈｆ／（２ｅｌ）＝ ２
０．７μＶ（ここでｈはブランクの定数６．６３Ｘ１０
−３’ Ｊ、Ｓ 、ｅは素電荷１．６０Ｘ １ ｏ−１
９ｑ）のちょうど２００個分となり、各々のジョセフノ
ン素子が有効に働いていることが確認できた。
なお、上記具体実施例では基体１に酸化マグネ Ａシウ
ムを用いて説明したが、何もこれに限定することはなく
、基体として金属酸化物超電導薄膜をエピタキシャル成
長できるものであればなんでも良いのは言うまでもない
。
ムを用いて説明したが、何もこれに限定することはなく
、基体として金属酸化物超電導薄膜をエピタキシャル成
長できるものであればなんでも良いのは言うまでもない
。
また、電子ビームレジスト６にネガ型電子ピームレジス
）ＣＭＳ■を用いたが、これに限定するものではなく、
他のネガ型電子ビームレジストや、ポジ型の電子ビーム
レジストでも使用できるのは言うまでもない。
）ＣＭＳ■を用いたが、これに限定するものではなく、
他のネガ型電子ビームレジストや、ポジ型の電子ビーム
レジストでも使用できるのは言うまでもない。
また、エツチングにムｒイオンミリングを用いた例を示
したが、他に人ｒスパッタエツチング、ＫＣＲエツチン
グ等も使用できるのは言うまでもない。
したが、他に人ｒスパッタエツチング、ＫＣＲエツチン
グ等も使用できるのは言うまでもない。
発明の効果
本発明の実施例により、高い臨界温度例えば液体窒素温
度以上を示す金属酸化物超電導薄膜を用いたシロセフノ
ン素子アレイが、−度のエピタキシャルにより容易に形
成することが出来、その効果は大きい。
度以上を示す金属酸化物超電導薄膜を用いたシロセフノ
ン素子アレイが、−度のエピタキシャルにより容易に形
成することが出来、その効果は大きい。
第１図は本発明のシロセフノン素子アレイの一実施例を
示す断面図、第２図は本発明のジョセフソン素子アレイ
の製造方法の一実施例を示す工程図、第３図、第４図は
同実施例の特性図である。 １・・・・・・基体、２・・・・・・鋸歯状凹凸表面、
３・・・・・・金属酸化物超電導薄膜、４・・・・・・
グレインパウンダリー、６・・・・・・短斜面、６・・
・・・・電子ビームレジスト、７・・・・・・電子ビー
Ａ、８・・・・・・鋸歯状レジストパターン０ 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名！
・・−茎 体 ト鋸ＩＩＩ状凹凸表面 ３・・−全Ａ酸化惜趨電轟溝項 ４・・−グレインパウンダリー ５−・−履舛■ 第１図 １８四１１ ９ フヘ
） Ｑ ＋ 第３図 第４図
示す断面図、第２図は本発明のジョセフソン素子アレイ
の製造方法の一実施例を示す工程図、第３図、第４図は
同実施例の特性図である。 １・・・・・・基体、２・・・・・・鋸歯状凹凸表面、
３・・・・・・金属酸化物超電導薄膜、４・・・・・・
グレインパウンダリー、６・・・・・・短斜面、６・・
・・・・電子ビームレジスト、７・・・・・・電子ビー
Ａ、８・・・・・・鋸歯状レジストパターン０ 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名！
・・−茎 体 ト鋸ＩＩＩ状凹凸表面 ３・・−全Ａ酸化惜趨電轟溝項 ４・・−グレインパウンダリー ５−・−履舛■ 第１図 １８四１１ ９ フヘ
） Ｑ ＋ 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）鋸歯状凹凸表面を有する基体上に金属酸化物超電
導薄膜をエピタキシャル成長させたことを特徴とするジ
ョセフソン素子アレイ。 （２）金属酸化物超電導薄膜の材料として銅を含む金属
複合化合物であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のジョセフソン素子アレイ。 （３）銅を含む金属複合化合物として、Ａ−Ｂ−Ｃｕ−
ＯまたはＡ−Ｂ−Ｃｕ−Ｏ−ＳまたはＡ−Ｂ−Ｃｕ−Ｏ
−Ｓ−Ｆ複合化合物を用いたことを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載のジョセフソン素子アレイ。 ここにＡはＳｃ、Ｙ、ＬａおよびＬａ系列元素（原子番
号５７、６０、６２〜７１）のうち少なくとも一種、Ｂ
は、Ｂａ、ＳｒなどIIａ族元素のうちのすくなくとも一
種、かつ、Ａ、Ｂ元素とＣｕ元素の濃度は、 ０．５≦▲数式、化学式、表等があります▼≦２．５ （４）銅を含む金属複合化合物として、 Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｇｕ−Ｏ複合化合物であることを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載のジヨセフソン素子
アレイ。 （５）銅を含む金属化合物として、 Ｔｌ−Ｃａ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ複合化合物であることを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載のジョセフソン素子
アレイ。 （６）基体上に電子ビームレジストを塗布し、電子ビー
ム露光法により鋸歯状レジストパターンを形成した後、
エッチングにより前記基体表面に鋸歯状凹凸形状を形成
した後、金属酸化物超電導薄膜をエピタキシャル成長さ
せたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のジョ
セフソン素子アレイの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63113101A JPH01283884A (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | ジョセフソン素子アレイおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63113101A JPH01283884A (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | ジョセフソン素子アレイおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01283884A true JPH01283884A (ja) | 1989-11-15 |
Family
ID=14603507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63113101A Pending JPH01283884A (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | ジョセフソン素子アレイおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01283884A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0244786A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-14 | Canon Inc | ジョセフソン素子の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6065583A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ジヨセフソン接合素子及びその製法 |
| JPS62273782A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ジヨセフソン接合素子及びその製法 |
-
1988
- 1988-05-10 JP JP63113101A patent/JPH01283884A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6065583A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ジヨセフソン接合素子及びその製法 |
| JPS62273782A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ジヨセフソン接合素子及びその製法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0244786A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-14 | Canon Inc | ジョセフソン素子の製造方法 |
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