JPH01290576A - 超伝導薄膜の製造方法 - Google Patents
超伝導薄膜の製造方法Info
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- JPH01290576A JPH01290576A JP63120188A JP12018888A JPH01290576A JP H01290576 A JPH01290576 A JP H01290576A JP 63120188 A JP63120188 A JP 63120188A JP 12018888 A JP12018888 A JP 12018888A JP H01290576 A JPH01290576 A JP H01290576A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
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- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は超伝導薄膜の製造方法に関し、特にＹ、Ｂａ２
Ｃｕ３０Ｘからなる超伝導薄膜の製造方法に関“する。
Ｃｕ３０Ｘからなる超伝導薄膜の製造方法に関“する。
「従来の技術」
従来、上記超伝導薄膜を製造する製造方法として、５ｒ
Ｔｉ０３からなる基板上に（：ＶＤ （化学気相蒸着）
法やレーザ蒸着法等により Ｙ−［３ａ−にｕ−０系材
料のアモルファス状薄膜を蒸着させ、次にＯ２存在下（
大気下）にて約９００℃で１〜２時間の高温アニール（
熱処理）を行ない、さらにその後、０２存在下にて該基
板を極めてゆっくりと冷却し、または約４５０℃で１０
時間の低温アニールを施す方法が知られている。
Ｔｉ０３からなる基板上に（：ＶＤ （化学気相蒸着）
法やレーザ蒸着法等により Ｙ−［３ａ−にｕ−０系材
料のアモルファス状薄膜を蒸着させ、次にＯ２存在下（
大気下）にて約９００℃で１〜２時間の高温アニール（
熱処理）を行ない、さらにその後、０２存在下にて該基
板を極めてゆっくりと冷却し、または約４５０℃で１０
時間の低温アニールを施す方法が知られている。
「発明が解決しようとする課題」
しかるに、上述した従来の製造方法における高温アニー
ルでは、約９００℃という高温を１〜２時間継続する必
要があるので、処理時間がかかるとともにランニングコ
ストがかかり、また５ｒＴｉ島基板が熱によって膜中に
拡散するという問題があった。
ルでは、約９００℃という高温を１〜２時間継続する必
要があるので、処理時間がかかるとともにランニングコ
ストがかかり、また５ｒＴｉ島基板が熱によって膜中に
拡散するという問題があった。
ところで従来一般に、アニールの一手段としてレーザア
ニール法が知られている。これは、ＹＡＧパルスレーザ
、ルビーパルスレーザ、或いはアルゴンＣＶＩレーザ等
を用いてアニールを施すもので、例えば半導体材料であ
るＧａ八へやＳｉについても行なわれている。そして材
料が上記ＧａＡｓやＳｉの場合には、 ＣＯ２レーザで
もアニールが可能であることが知られている。
ニール法が知られている。これは、ＹＡＧパルスレーザ
、ルビーパルスレーザ、或いはアルゴンＣＶＩレーザ等
を用いてアニールを施すもので、例えば半導体材料であ
るＧａ八へやＳｉについても行なわれている。そして材
料が上記ＧａＡｓやＳｉの場合には、 ＣＯ２レーザで
もアニールが可能であることが知られている。
このように、レーザアニール法が半導体材料に適用され
ていることは従来既に公知であるが、材料の種類により
各レーザ光に対する吸収係数が異なり、またアニール時
の挙動も変化するため、材料とレーザ光の組み合せが特
定のものに限定されていて、全ての材料に適用できるも
のではないことも知られている。
ていることは従来既に公知であるが、材料の種類により
各レーザ光に対する吸収係数が異なり、またアニール時
の挙動も変化するため、材料とレーザ光の組み合せが特
定のものに限定されていて、全ての材料に適用できるも
のではないことも知られている。
「課題を解決するための手段」
本発明は、上述した従来の超伝導薄膜の製造方法、すな
わち、ＳｒＴｉＯ３からなる基板上にＹ−Ｂａ−Ｃｕ−
０系材料を蒸着させた後、高温アニールおよび低温アニ
ールを順次施してＹ 、 Ｂａ２Ｃｕ３０．の薄膜を製
造するようにした超伝導薄膜の製造方法において、特に
高温アニールについて、これを０２存在下にて ＣＯ２
パルスレーザで行なうようにしたものである。
わち、ＳｒＴｉＯ３からなる基板上にＹ−Ｂａ−Ｃｕ−
０系材料を蒸着させた後、高温アニールおよび低温アニ
ールを順次施してＹ 、 Ｂａ２Ｃｕ３０．の薄膜を製
造するようにした超伝導薄膜の製造方法において、特に
高温アニールについて、これを０２存在下にて ＣＯ２
パルスレーザで行なうようにしたものである。
そして上記ＣＯ□パルスレーザによる高温アニールは、
例えば１ｍｓのパルス幅を有する ＣＯ２パルスレーザ
光線を９０１１ ｚの発掘周波数で約１秒間、上記Ｙ−
Ｂａ−Ｃｕ−０系材料に照射させ系材上によって行なう
ことができる。
例えば１ｍｓのパルス幅を有する ＣＯ２パルスレーザ
光線を９０１１ ｚの発掘周波数で約１秒間、上記Ｙ−
Ｂａ−Ｃｕ−０系材料に照射させ系材上によって行なう
ことができる。
「作用」
上述したように上記高温アニールをＣＯ２パルスレーザ
で行なえば、上述の約１秒間という例から理解されるよ
うに、極めて短時間で高温アニールを終了することがで
き、したがってランニングコストを大幅に低減できると
ともに、５ｒＴｉＯ，基板の原子が熱によって膜中に拡
散するという問題も解消でき、さらには５ｒＴｉ０３基
板上のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系材料のうち、必要な部分の
みに高温アニールを施してその部分のみを超伝導薄膜と
することが可能となる。
で行なえば、上述の約１秒間という例から理解されるよ
うに、極めて短時間で高温アニールを終了することがで
き、したがってランニングコストを大幅に低減できると
ともに、５ｒＴｉＯ，基板の原子が熱によって膜中に拡
散するという問題も解消でき、さらには５ｒＴｉ０３基
板上のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系材料のうち、必要な部分の
みに高温アニールを施してその部分のみを超伝導薄膜と
することが可能となる。
「実施例」
以下図示実施例について本発明の製造方法を説明すると
、第１図において、先ず真空槽１内の所定位置にＳｒＴ
ｉＯ３からなる基板２と、Ｙ０口ａ２Ｃｕ３０Ｘ＋ｌか
らなる焼結体３とをセットする。次に、真空ポンプ４を
起動して上記真空槽１内を高真空又は低真空状態に維持
するとともに、ヒータ５に通電して上記５ｒＴｉ０３基
板２を約４００℃に加熱する。
、第１図において、先ず真空槽１内の所定位置にＳｒＴ
ｉＯ３からなる基板２と、Ｙ０口ａ２Ｃｕ３０Ｘ＋ｌか
らなる焼結体３とをセットする。次に、真空ポンプ４を
起動して上記真空槽１内を高真空又は低真空状態に維持
するとともに、ヒータ５に通電して上記５ｒＴｉ０３基
板２を約４００℃に加熱する。
この状態において、エキシマパルスレーザ６を発掘させ
て上記ＹｌＢａ２Ｃｕ３０ＸＩ・焼結体３にエキシマパ
ルスレーザ光線Ｌ１を照射し、該焼結体３からベーパを
発生させて上記５ｒＴｉ０３基板２上にアモルファスの
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系材料７を蒸着させる。
て上記ＹｌＢａ２Ｃｕ３０ＸＩ・焼結体３にエキシマパ
ルスレーザ光線Ｌ１を照射し、該焼結体３からベーパを
発生させて上記５ｒＴｉ０３基板２上にアモルファスの
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系材料７を蒸着させる。
このとき、上記エキシマパルスレーザ６の照射条件を下
記のとおりとすることが望ましい。
記のとおりとすることが望ましい。
パルスエネルギ １２０ ｍＪ
発振周波数 ５ １１ｚ
波長 ！９３ ｒ＋ｍ（ＡｒＦｒ−キシマレ
ーザ）ターゲット表面のエネルギ密度 ２ Ｊ／ｃｒ
ｎ’なお、上記Ｙ１０ａ２Ｃｕ３０．ｕ焼結体３に照射
するレーザ光線は短いパルスのレーザ光線であればよく
、エキシマパルスレーザの他にＣＯ２パルスレーザ、Ｙ
ＡＧパルスレーザを用いることができる。
ーザ）ターゲット表面のエネルギ密度 ２ Ｊ／ｃｒ
ｎ’なお、上記Ｙ１０ａ２Ｃｕ３０．ｕ焼結体３に照射
するレーザ光線は短いパルスのレーザ光線であればよく
、エキシマパルスレーザの他にＣＯ２パルスレーザ、Ｙ
ＡＧパルスレーザを用いることができる。
次に、上述したレーザ蒸着で作成した試料８を上記真空
槽１内から取出し、第２図に示すように、大気下にて、
ＣＯ□パルスレーザ９からの００２パルスレーザ光線
Ｌ２を上記Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系材料７に照射して高温
アニールを行なう。この照射により、上記Ｙ−Ｂａ−に
ｕ−０系材料７は、一部酸素が欠落したＹ＋Ｂａ２Ｃｕ
３０Ｘ）のペロブスカイト正方晶の結晶となる。
槽１内から取出し、第２図に示すように、大気下にて、
ＣＯ□パルスレーザ９からの００２パルスレーザ光線
Ｌ２を上記Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系材料７に照射して高温
アニールを行なう。この照射により、上記Ｙ−Ｂａ−に
ｕ−０系材料７は、一部酸素が欠落したＹ＋Ｂａ２Ｃｕ
３０Ｘ）のペロブスカイト正方晶の結晶となる。
この際、上記ＣＯ２パルスレーザ９の照射条件は、１ｍ
ｓのパルス幅を有する ＣＯ２パルスレーザ光線Ｌ２を
９０ ＩＩ ｚの発振周波数で約１紗い。
ｓのパルス幅を有する ＣＯ２パルスレーザ光線Ｌ２を
９０ ＩＩ ｚの発振周波数で約１紗い。
このようにして試料８に高温アニールを施したら、次に
、該試料８を図示しない低温炉内にセットし、大気下に
て４５０℃を１０時間保持することにより、上記Ｙ，Ｂ
ａ２Ｃｕ＋０．ｚのペロブスカイト正方晶をＹ１０ａ２
１１；ｕ３０，（ｘ ＞ ｘ’）の斜方晶に、すなわち
超伝導体とすることができる。
、該試料８を図示しない低温炉内にセットし、大気下に
て４５０℃を１０時間保持することにより、上記Ｙ，Ｂ
ａ２Ｃｕ＋０．ｚのペロブスカイト正方晶をＹ１０ａ２
１１；ｕ３０，（ｘ ＞ ｘ’）の斜方晶に、すなわち
超伝導体とすることができる。
なお、レーザアニールにより、従来と同様にＹ−Ｂａ−
Ｃｕ−０系材料７の表面温度が９００℃となるようにし
て１〜２時間アニールを行なうことは可能であり、また
、レーザアニールで上記低温アニールを施すことも可能
であるが、現在のところ、上述した高温アニールはＣＯ
２パルスレーザのみで行なうことができ、 ＣＯ□ＣＷ
レーザ、エキシマパルスレーザ、 ＹＡＧパルスレーザ
、アルゴンＣＷレーザで行なうことには成功していない
。ただし、上記パルスレーザとしては、 ｃｏ２ｃ’ｓ
レーザでパルス発振させるようにしたものであってもよ
い。
Ｃｕ−０系材料７の表面温度が９００℃となるようにし
て１〜２時間アニールを行なうことは可能であり、また
、レーザアニールで上記低温アニールを施すことも可能
であるが、現在のところ、上述した高温アニールはＣＯ
２パルスレーザのみで行なうことができ、 ＣＯ□ＣＷ
レーザ、エキシマパルスレーザ、 ＹＡＧパルスレーザ
、アルゴンＣＷレーザで行なうことには成功していない
。ただし、上記パルスレーザとしては、 ｃｏ２ｃ’ｓ
レーザでパルス発振させるようにしたものであってもよ
い。
「発明の効果」
以上のように、本発明によれば、従来に比較して極めて
短時間で高温アニールを施すことができるので、処理時
間とランニングコストとを大幅に低減できるとともに、
５ｒＴｉ０３基板が熱によって蒸気化するという問題も
解消でき、さらには５ｒＴｉ０３基板上のＹ−Ｂａ−Ｃ
ｕ−０系材料のうち、必要な部分のみに高温アニールを
施してその部分のみを超伝導薄膜とすることができると
いう効果が得られる。
短時間で高温アニールを施すことができるので、処理時
間とランニングコストとを大幅に低減できるとともに、
５ｒＴｉ０３基板が熱によって蒸気化するという問題も
解消でき、さらには５ｒＴｉ０３基板上のＹ−Ｂａ−Ｃ
ｕ−０系材料のうち、必要な部分のみに高温アニールを
施してその部分のみを超伝導薄膜とすることができると
いう効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例を示し、エキシマパルスレー
ザ６によるレーザ蒸着の工程を示す断面図、第２図は高
温アニールの工程を示す正面図である。 ２・−５ｒＴｉ０３基板 ３− ＹＪａ２Ｃ：ｕ３０ｘ−焼結体 ６・・・エキシマパルスレーザ ７−Ｙ−ロａ−Ｃ：ｕ−０系材料 ９・・・ＣＯ２パルスレーザ １４１・・・エキシマパルスレーザ光線Ｌ２−ＧＯ□パ
ルスレーザ光線
ザ６によるレーザ蒸着の工程を示す断面図、第２図は高
温アニールの工程を示す正面図である。 ２・−５ｒＴｉ０３基板 ３− ＹＪａ２Ｃ：ｕ３０ｘ−焼結体 ６・・・エキシマパルスレーザ ７−Ｙ−ロａ−Ｃ：ｕ−０系材料 ９・・・ＣＯ２パルスレーザ １４１・・・エキシマパルスレーザ光線Ｌ２−ＧＯ□パ
ルスレーザ光線
Claims (2)
- （１）ＳｒＴｉＯ＿３からなる基板上にＹ−Ｂａ−Ｃｕ
−Ｏ系材料を蒸着させた後、高温アニールおよび低温ア
ニールを順次施してＹ＿１Ｂａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿ｘの薄
膜を製造するようにした超伝導薄膜の製造方法において
、上記高温アニールを、Ｏ＿２存在下にてＣＯ＿２パル
スレーザで行なうことを特徴とする超伝導薄膜の製造方
法。 - （２）上記ＣＯ＿２パルスレーザによる高温アニールが
、１ｍｓのパルス幅を有するＣＯ＿２パルスレーザ光線
を９０Ｈｚの発振周波数で約１秒間、上記Ｙ−Ｂａ−Ｃ
ｕ−Ｏ系材料に照射させるものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の超伝導薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63120188A JPH01290576A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 超伝導薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63120188A JPH01290576A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 超伝導薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01290576A true JPH01290576A (ja) | 1989-11-22 |
Family
ID=14780090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63120188A Pending JPH01290576A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 超伝導薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01290576A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008156188A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Ａサイト層状秩序化型ペロブスカイトＭｎ酸化物薄膜の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01203203A (ja) * | 1988-02-08 | 1989-08-16 | Fujitsu Ltd | 超伝導材料層の形成方法 |
-
1988
- 1988-05-17 JP JP63120188A patent/JPH01290576A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01203203A (ja) * | 1988-02-08 | 1989-08-16 | Fujitsu Ltd | 超伝導材料層の形成方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008156188A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Ａサイト層状秩序化型ペロブスカイトＭｎ酸化物薄膜の製造方法 |
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