JPH01283977A - ジョセフソントランジスタ - Google Patents
ジョセフソントランジスタInfo
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- JPH01283977A JPH01283977A JP63115234A JP11523488A JPH01283977A JP H01283977 A JPH01283977 A JP H01283977A JP 63115234 A JP63115234 A JP 63115234A JP 11523488 A JP11523488 A JP 11523488A JP H01283977 A JPH01283977 A JP H01283977A
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- electrode
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- tunnel
- josephson
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- Pending
Links
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Landscapes
- 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］
本発明はジョセフソン効果（トンネル効果）を用いたト
ランジスタ構造に関する。
ランジスタ構造に関する。
［従来の技術］
従来、ジョセフソン効果あるいはトンネル効果を用いた
ダイオード素子は有ったが、トランジスタ素子は無かっ
た。
ダイオード素子は有ったが、トランジスタ素子は無かっ
た。
〔発明が解決しようとする課題１
しかし、上記従来技術によると、ダイオードのみではＮ
ＡＮＤ、ＮＯＲ，ＡＮＤ、ＯＲ等の論理回路構成が組み
難いと云う課題があった。
ＡＮＤ、ＮＯＲ，ＡＮＤ、ＯＲ等の論理回路構成が組み
難いと云う課題があった。
本発明はかかる従来技術の課題を解決するために、ジョ
セフソン効果あるいはトンネル効果を用いたトランジス
タ構造を提供する事を目的とする。
セフソン効果あるいはトンネル効果を用いたトランジス
タ構造を提供する事を目的とする。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するために、本発明はジョセフソン ト
ランジスタに関し、 （１）第１の電極上には第１のトンネル膜を形成し、該
第１のトンネル膜上には第２の電極を形成し、該第２の
電極上には第２のトンネル膜を形成し、該第２のトンネ
ル膜上には第３の電極を形成する手段を取る事、及び、 （２）第１の電極上には第１のトンネル膜と第２のトン
ネル膜を形成し、該第１のトンネル膜と第２のトンネル
膜上には第２の電極及び第３の電極を形成する手段を取
る事、 等を基本とする。
ランジスタに関し、 （１）第１の電極上には第１のトンネル膜を形成し、該
第１のトンネル膜上には第２の電極を形成し、該第２の
電極上には第２のトンネル膜を形成し、該第２のトンネ
ル膜上には第３の電極を形成する手段を取る事、及び、 （２）第１の電極上には第１のトンネル膜と第２のトン
ネル膜を形成し、該第１のトンネル膜と第２のトンネル
膜上には第２の電極及び第３の電極を形成する手段を取
る事、 等を基本とする。
［作 用１
本発明によるトランジスタは第３図に示す如きトランジ
スタ特性を有したトランジスタ動作をする作用があり、
通例の半導体トランジスタ特性とは電圧レベル及び電流
レベルが桁違いに小さく、且つ桁違いに高速で動作する
作用があり、論理回路がジョセフソン素子により容易に
構成できると共に、該ジョセフソン トランジスタによ
る回路は低消費電力で且つ高速で動作する作用がある。
スタ特性を有したトランジスタ動作をする作用があり、
通例の半導体トランジスタ特性とは電圧レベル及び電流
レベルが桁違いに小さく、且つ桁違いに高速で動作する
作用があり、論理回路がジョセフソン素子により容易に
構成できると共に、該ジョセフソン トランジスタによ
る回路は低消費電力で且つ高速で動作する作用がある。
［実 施 例］
以下、実施例により本発明を詳述する。
第１図及び第２図は本発明の実施例を示すジョセフソン
トランジスタの断面図である。
トランジスタの断面図である。
第１図では、ガラス等から成る基板１の表面にＡｆｉ等
の金属膜又は合金膜から成る第１の電極２を形成し、該
第１の電極２の表面にはＡ ｊ２ ｍ Ｏｎあるいは５
ｉＯｚ等から成る数十入庫の第１のトンネル膜３を形成
し、該第１のトンネル膜３の表面にはＡβ等の金属膜又
は合金膜から成る第２の電極４を形成し、該第２の電極
４の表面にはＡ Ｒ２０３あるいは５ｉｆｔ等から成る
数十入庫の第２のトンネル膜５を形成し、該第２のトン
ネル膜５の表面にはＡ１等の金属膜又は合金膜から成る
第３の電極６を形成し、前記第１の電極２をコレクタ９
、第２の電極４をベース８、第３の電極６をエミッタ７
としたトランジスタが縦型に構成されて成る。
の金属膜又は合金膜から成る第１の電極２を形成し、該
第１の電極２の表面にはＡ ｊ２ ｍ Ｏｎあるいは５
ｉＯｚ等から成る数十入庫の第１のトンネル膜３を形成
し、該第１のトンネル膜３の表面にはＡβ等の金属膜又
は合金膜から成る第２の電極４を形成し、該第２の電極
４の表面にはＡ Ｒ２０３あるいは５ｉｆｔ等から成る
数十入庫の第２のトンネル膜５を形成し、該第２のトン
ネル膜５の表面にはＡ１等の金属膜又は合金膜から成る
第３の電極６を形成し、前記第１の電極２をコレクタ９
、第２の電極４をベース８、第３の電極６をエミッタ７
としたトランジスタが縦型に構成されて成る。
本例では第１の電極２、第２の電極４、第３の電極６を
Ｙ ＋ Ｂ ａ ａ Ｃｕ ３０ ｔから成る高温超電
導体膜としても良く、あるいはＮｂＮ膜から成る低温超
電導体膜としても良く、ＮｂＮ膜を用いる場合には第１
のトンネル膜３及び第２のトンネル膜５は、ＮｂＮを酸
化して得たＮ ｂ ＯＩｌｌから成る数十入庫のトンネ
ル膜を用いることとなる。
Ｙ ＋ Ｂ ａ ａ Ｃｕ ３０ ｔから成る高温超電
導体膜としても良く、あるいはＮｂＮ膜から成る低温超
電導体膜としても良く、ＮｂＮ膜を用いる場合には第１
のトンネル膜３及び第２のトンネル膜５は、ＮｂＮを酸
化して得たＮ ｂ ＯＩｌｌから成る数十入庫のトンネ
ル膜を用いることとなる。
尚、第１の電極２及び第３の電極６を（ＳＮ）、、分子
鎖等の如き導電性高分子体となし、第２の電極４を錯化
合物等の如き高分子体となし、第１のトンネル膜３及び
第２のトンネル膜５を炭素の水素化合物や窒素化合物の
如き絶縁性高分子鎖あるいは高分子膜等となした高分子
鎖や高分子層の積層状態を現出させても良い。
鎖等の如き導電性高分子体となし、第２の電極４を錯化
合物等の如き高分子体となし、第１のトンネル膜３及び
第２のトンネル膜５を炭素の水素化合物や窒素化合物の
如き絶縁性高分子鎖あるいは高分子膜等となした高分子
鎖や高分子層の積層状態を現出させても良い。
更に、第２の電極４をＳｉ膜の如き半導体となしても良
い。
い。
第２図では、ガラス等から成る基板１１の表面にＡＩ２
等の金属膜又は合金膜から成る第１の電極１２を形成し
、該第１の電極１２の上にＡＩ２゜０、あるいは５ｉ０
２等から成る絶縁膜１３と第１のトンネル膜１４及び第
２のトンネル膜１５を形成し、該第１のトンネル膜１４
及び第２のトンネル膜１５上にＡＩ；！、等の金属膜又
は合金膜から成る第３の電極１７及び第２の電極１６を
形成し、第１の電極１２をコレクタ１９、第２の電極１
６をベース２０．第３の電極１７をエミッタ１８となし
た横型トランジスタを構成して成る。
等の金属膜又は合金膜から成る第１の電極１２を形成し
、該第１の電極１２の上にＡＩ２゜０、あるいは５ｉ０
２等から成る絶縁膜１３と第１のトンネル膜１４及び第
２のトンネル膜１５を形成し、該第１のトンネル膜１４
及び第２のトンネル膜１５上にＡＩ；！、等の金属膜又
は合金膜から成る第３の電極１７及び第２の電極１６を
形成し、第１の電極１２をコレクタ１９、第２の電極１
６をベース２０．第３の電極１７をエミッタ１８となし
た横型トランジスタを構成して成る。
本例では第１の電極１２、第２の電極１６及び第３の電
極１７はＹ、Ｂａ２Ｃｕ３０．から成る高温超電導体膜
であっても良く、ＮｂＮから成る低温超電導体膜であっ
ても良く、ＮｂＮの場合には第１のトンネル１ｌＵ１４
と第２のトンネル膜１５はＮｂＮを酸化して形成したＮ
ｂＯ膜となすこととなる。
極１７はＹ、Ｂａ２Ｃｕ３０．から成る高温超電導体膜
であっても良く、ＮｂＮから成る低温超電導体膜であっ
ても良く、ＮｂＮの場合には第１のトンネル１ｌＵ１４
と第２のトンネル膜１５はＮｂＮを酸化して形成したＮ
ｂＯ膜となすこととなる。
尚、第１の電極１２、第２の電極１６、第３の電極１７
等は（ＳＮ）、やポリアニリンあるいは錯化合物から成
る導電性高分子体であっても良く、この場合には第１の
トンネル膜１４、第２のトンネル膜１５及び絶縁１１！
１３は炭素の水素化合物や窒素化合物や弗素化合物ある
いはシリコーンや、ポリイミド膜の如き高分子体であっ
ても良い。
等は（ＳＮ）、やポリアニリンあるいは錯化合物から成
る導電性高分子体であっても良く、この場合には第１の
トンネル膜１４、第２のトンネル膜１５及び絶縁１１！
１３は炭素の水素化合物や窒素化合物や弗素化合物ある
いはシリコーンや、ポリイミド膜の如き高分子体であっ
ても良い。
更に、第１の電極１２はＳｉ膜やアントラセン膜の如き
半導体膜であっても良く、この様に半導体を用いる場合
には基板１１は必ずしも必要ではなく、例へばＳｉ単結
晶基板を第１の電極１２と基板１１とを併合した状態と
見たてて用いることができる。
半導体膜であっても良く、この様に半導体を用いる場合
には基板１１は必ずしも必要ではなく、例へばＳｉ単結
晶基板を第１の電極１２と基板１１とを併合した状態と
見たてて用いることができる。
［発明の効果１
本発明によりジョセフソン効果素子によるトランジスタ
が形成でき、低消費電力で高速のジョセフソン トラン
ジスタによる集積回路が容易に構成することができる効
果がある。
が形成でき、低消費電力で高速のジョセフソン トラン
ジスタによる集積回路が容易に構成することができる効
果がある。
第１図及び第２図は本発明の実施例を示すジョセフソン
トランジスタの断面図であり、第３図（ａ）、（ｂ）
は、これらジョセフソン トランジスタの動作・作用を
示すトランジスタ特性図である。 １．１１・・・基板 ２．１２・・・第１の電極 ３．１４・・・第１のトンネル膜 ４．１６・・・第２の電極 ５．１５・・・第２のトンネル膜 ６．１７・・・第３の電極 ７．１８・・・エミッタ ８．２０・・・ベース ９．１９・・・コレクタ １３・・・・・絶縁膜 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上 柳 雅 誉（他１名）第２刀
トランジスタの断面図であり、第３図（ａ）、（ｂ）
は、これらジョセフソン トランジスタの動作・作用を
示すトランジスタ特性図である。 １．１１・・・基板 ２．１２・・・第１の電極 ３．１４・・・第１のトンネル膜 ４．１６・・・第２の電極 ５．１５・・・第２のトンネル膜 ６．１７・・・第３の電極 ７．１８・・・エミッタ ８．２０・・・ベース ９．１９・・・コレクタ １３・・・・・絶縁膜 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上 柳 雅 誉（他１名）第２刀
Claims (8)
- （１）第１の電極上には第１のトンネル膜が形成され、
該第１のトンネル膜上には第２の電極が形成され、該第
２の電極上には第２のトンネル膜が形成され、該第２の
トンネル膜上には第３の電極が形成されて成る事を特徴
とするジョセフソントランジスタ。 - （２）第１の電極上には第１のトンネル膜と第２のトン
ネル膜が形成され、該第１のトンネル膜と第２のトンネ
ル膜上には第２の電極及び第３の電極が形成されて成る
事を特徴とするジョセフソントランジスタ。 - （３）第１の電極、第２の電極及び第３の電極を金属体
又は合金体となす事を特徴とする第１項又は第２項記載
のジョセフソントランジスタ。 - （４）第１の電極、第２の電極及び第３の電極を超電導
体となす事を特徴とする第１項又は第２項記載のジョセ
フソントランジスタ。 - （５）第１の電極、第２の電極及び第３の電極を高分子
体となす事を特徴とする第１項又は第２項記載のジョセ
フソントランジスタ。 - （６）第１の電極、第２の電極あるいは第３の電極のい
ずれか一つ又は二つを金属体又は合金体あるいは超電導
体あるいは高分子体となす事を特徴とする第１項又は第
２項記載のジョセフソントランジスタ。 - （７）第２の電極は半導体となす事を特徴とする第１項
記載のジョセフソントランジスタ。 - （８）第１の電極は半導体となす事を特徴とする第２項
記載のジョセフソントランジスタ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63115234A JPH01283977A (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | ジョセフソントランジスタ |
| US07/226,606 US5179426A (en) | 1987-08-04 | 1988-08-01 | Josephson device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63115234A JPH01283977A (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | ジョセフソントランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01283977A true JPH01283977A (ja) | 1989-11-15 |
Family
ID=14657667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63115234A Pending JPH01283977A (ja) | 1987-08-04 | 1988-05-11 | ジョセフソントランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01283977A (ja) |
-
1988
- 1988-05-11 JP JP63115234A patent/JPH01283977A/ja active Pending
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