JPH02120232A - 酸化物超伝導薄膜の製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導薄膜の製造方法Info
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- JPH02120232A JPH02120232A JP27221088A JP27221088A JPH02120232A JP H02120232 A JPH02120232 A JP H02120232A JP 27221088 A JP27221088 A JP 27221088A JP 27221088 A JP27221088 A JP 27221088A JP H02120232 A JPH02120232 A JP H02120232A
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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）
本発明は酸化物超伝導薄膜の製造方法に関するものであ
る。
る。
（従来の技術）
超伝導性薄膜は、ジョセフソン接合による量子磁気干渉
素子や、超伝導ＬＳＩ配線、さらに超伝導能動素子等へ
の応用上欠かせないものである。近年、１９８２年２月
米国ヒユーストン大学のチュー（Ｃｈｕ）らにより発見
された臨界温度９０に級のＹ系酸化物超伝導体を始めと
し、無機材料研究所の前出らによる臨界温度１１０ＫＲ
のＢｉ系酸化物超伝導体、さらに米国アーカンサス大学
のチェノ（Ｚ、 Ｚ、 Ｃｈｅｎｇ）らによる臨界温度
１２Ｏに級のＴＩ系酸化物超伝導体と液体窒素温度を越
える臨界温度を持つ酸化物超伝導体が相次いで発見され
た。このことにより、従来液体Ｈｅを用いなければなら
なかった超伝導応用デバイスが液体窒素で実現できるこ
とになり、特にこれら酸化物超伝導体の薄膜化は液体窒
素温度以上で動くジョセフソン接合による量子磁気干渉
素子や、超伝導ＬＳＩ配線、さらに超伝導能動素子等を
実現し、その応用は広く利用され得る。さて、Ｂｉ系超
伝導体薄膜は、従来基本的に次の３つの方法において製
造されてきた。
素子や、超伝導ＬＳＩ配線、さらに超伝導能動素子等へ
の応用上欠かせないものである。近年、１９８２年２月
米国ヒユーストン大学のチュー（Ｃｈｕ）らにより発見
された臨界温度９０に級のＹ系酸化物超伝導体を始めと
し、無機材料研究所の前出らによる臨界温度１１０ＫＲ
のＢｉ系酸化物超伝導体、さらに米国アーカンサス大学
のチェノ（Ｚ、 Ｚ、 Ｃｈｅｎｇ）らによる臨界温度
１２Ｏに級のＴＩ系酸化物超伝導体と液体窒素温度を越
える臨界温度を持つ酸化物超伝導体が相次いで発見され
た。このことにより、従来液体Ｈｅを用いなければなら
なかった超伝導応用デバイスが液体窒素で実現できるこ
とになり、特にこれら酸化物超伝導体の薄膜化は液体窒
素温度以上で動くジョセフソン接合による量子磁気干渉
素子や、超伝導ＬＳＩ配線、さらに超伝導能動素子等を
実現し、その応用は広く利用され得る。さて、Ｂｉ系超
伝導体薄膜は、従来基本的に次の３つの方法において製
造されてきた。
第一の方法は、例えばアプライドフィジックスレター（
Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、）巻５３．４２７
頁のようにマグネトロンスパッタ法を用い、Ｂｉ、 Ｓ
ｒ、 Ｃａ、 Ｃｕの組成からなる単一ターゲットを用
いて成膜を行い、この膜を後から酸素中８８０°Ｃ熱処
理を加えることにより８３にでゼロ抵抗を示すＣ軸配向
膜が得られている。
Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、）巻５３．４２７
頁のようにマグネトロンスパッタ法を用い、Ｂｉ、 Ｓ
ｒ、 Ｃａ、 Ｃｕの組成からなる単一ターゲットを用
いて成膜を行い、この膜を後から酸素中８８０°Ｃ熱処
理を加えることにより８３にでゼロ抵抗を示すＣ軸配向
膜が得られている。
また第二の方法としては例えばアプライドフィジックス
レター（Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、）巻５３
．３３７頁のようにパルスレーザ−を用い、第一の方法
と同様単一ターゲットを用いて成膜を行い、後に８７５
°Ｃの酸素中熱処理を行うことで８０にの超伝導薄膜を
得ている。
レター（Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、）巻５３
．３３７頁のようにパルスレーザ−を用い、第一の方法
と同様単一ターゲットを用いて成膜を行い、後に８７５
°Ｃの酸素中熱処理を行うことで８０にの超伝導薄膜を
得ている。
さらに第三の方法としては、例えば、アプライドフィジ
ックスレター（Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、）
巻５３．６２４頁のようにＢｉ、 Ｓｒ、 Ｃａ、 Ｃ
ｕをそれぞれ独立した蒸着源から同時に蒸発させ、成膜
後８６０°Ｃの酸素中熱処理をおこなうことで、３５に
でゼロ抵抗超伝導膜を得ている。
ックスレター（Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、）
巻５３．６２４頁のようにＢｉ、 Ｓｒ、 Ｃａ、 Ｃ
ｕをそれぞれ独立した蒸着源から同時に蒸発させ、成膜
後８６０°Ｃの酸素中熱処理をおこなうことで、３５に
でゼロ抵抗超伝導膜を得ている。
（発明が解決しようとした課題）
しかし、いずれの場合も従来の超伝導膜製造法では超伝
導膜を作るために８５０°Ｃ以上の高温熱処理が必要な
こと、また、膜はＣ軸配向しているものの表面が荒れて
いること、及び超伝導のオンセットは１１０Ｋに見えて
いるものの、最終的なゼロ抵抗温度が低いこと等の理由
により、デバイス応用を困難にしている。また、ジョセ
フソンジャンクションの均質性を高めるためには単結晶
膜であることが望ましい。
導膜を作るために８５０°Ｃ以上の高温熱処理が必要な
こと、また、膜はＣ軸配向しているものの表面が荒れて
いること、及び超伝導のオンセットは１１０Ｋに見えて
いるものの、最終的なゼロ抵抗温度が低いこと等の理由
により、デバイス応用を困難にしている。また、ジョセ
フソンジャンクションの均質性を高めるためには単結晶
膜であることが望ましい。
本発明の目的は、このＢｉ系酸化物超伝導薄膜を、基板
上に単結晶膜として低温で合成する方法を提供すること
にある。
上に単結晶膜として低温で合成する方法を提供すること
にある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、ターゲットとしてＢｉ２Ｏ３，ＳｒＯ＋ Ｃ
ａＯ＋ＣｕＯの４種類のターゲットを所定の順にもちい
てイオンビームスパッタを行なう酸化物超伝導薄膜の製
造方法であって、まずＢｉ２Ｏ３ターゲットし、その後
ＣｕＯを連続的にスパッタしながらＳｒＯ、ＣａＯ、
ＳｒＯの順にスパッタし、次にＢｉ２ｏ３をスパッタし
、周期的に層状成長させることを特徴とした酸化物超伝
導薄膜の製造方法と、ターゲット組成として酸化ビスマ
スの代りに（Ｂｉ２Ｏ３）１−ｘ（Ｐｂｏ）ｘ（ただし
０＜ｘ＜０．１）の組成を用いる前記酸化物超伝導薄膜
の製造方法と、成膜プロセス中に真空中容器内に高周波
（ＲＦ）を導入する前記酸化物超伝導薄膜の製造方法で
ある。
ａＯ＋ＣｕＯの４種類のターゲットを所定の順にもちい
てイオンビームスパッタを行なう酸化物超伝導薄膜の製
造方法であって、まずＢｉ２Ｏ３ターゲットし、その後
ＣｕＯを連続的にスパッタしながらＳｒＯ、ＣａＯ、
ＳｒＯの順にスパッタし、次にＢｉ２ｏ３をスパッタし
、周期的に層状成長させることを特徴とした酸化物超伝
導薄膜の製造方法と、ターゲット組成として酸化ビスマ
スの代りに（Ｂｉ２Ｏ３）１−ｘ（Ｐｂｏ）ｘ（ただし
０＜ｘ＜０．１）の組成を用いる前記酸化物超伝導薄膜
の製造方法と、成膜プロセス中に真空中容器内に高周波
（ＲＦ）を導入する前記酸化物超伝導薄膜の製造方法で
ある。
本方法では、Ｂｉ系酸化物超伝導体の結晶構造に特有の
Ｃ軸方向に（Ｂｉ−０）２原子層／（Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ
−０）ペロブスカイト型層／（Ｂｉ・０）２原子層・・
・の周期構造を人工的に積層成長させるもので、例えば
Ｂｉ系超伝導相をまず（Ｂｉ−０）層を積層させ、次に
（Ｃｕ−０）層を連続的にスパッタしながら（Ｓｒ−０
）、 （Ｃａ・Ｏ）、 （Ｓｒ・Ｏ）を積層させ、次に
（Ｂｉ・０）層の順に４種類のターゲットを順次周期的
にスパッタすることで超伝導体単結晶薄膜を積層成長さ
せる方法である。
Ｃ軸方向に（Ｂｉ−０）２原子層／（Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ
−０）ペロブスカイト型層／（Ｂｉ・０）２原子層・・
・の周期構造を人工的に積層成長させるもので、例えば
Ｂｉ系超伝導相をまず（Ｂｉ−０）層を積層させ、次に
（Ｃｕ−０）層を連続的にスパッタしながら（Ｓｒ−０
）、 （Ｃａ・Ｏ）、 （Ｓｒ・Ｏ）を積層させ、次に
（Ｂｉ・０）層の順に４種類のターゲットを順次周期的
にスパッタすることで超伝導体単結晶薄膜を積層成長さ
せる方法である。
各層の積層膜圧は（Ｂｉ−０）層５人、（Ｓｒ−Ｃａ−
Ｃｕ−０）層は総計でＢｉ系の８０に相の場合で１０人
、１１０に相の場合には１３人積層する。望ましくは基
板温度を５００°Ｃ〜８００°Ｃ１基板上の酸素ガス分
圧を２×１０’Ｔｏｒｒ以上に保つと、エピタキシャル
成長したＢｉ系酸化物超伝導薄膜が合成される。この時
各積層プロセスの間に１０秒以上の緩和時間を設けるこ
とが望ましく、表面のスパッタ粒子のマイグレーション
と積層膜の結晶性の改質が起こる。さらに、酸化ビスマ
ス、またはストロンチウム・カルシウム、銅酸化物は基
板上にヘテロエピタキシャル成長させることができ、エ
ピタキシャル層を初期に約１０〜１００人程度成長させ
ることによりその後の膜成長プロセスにより単結晶のＢ
ｉ系酸化物超伝導薄膜が成長する。さらに真空チャンバ
ー内にＲＦを導入することでスパッタ粒子を活性化し膜
の結晶化温度を下げることができると共に酸素もイオン
化されることにより各構成元素の酸化が促進される。
Ｃｕ−０）層は総計でＢｉ系の８０に相の場合で１０人
、１１０に相の場合には１３人積層する。望ましくは基
板温度を５００°Ｃ〜８００°Ｃ１基板上の酸素ガス分
圧を２×１０’Ｔｏｒｒ以上に保つと、エピタキシャル
成長したＢｉ系酸化物超伝導薄膜が合成される。この時
各積層プロセスの間に１０秒以上の緩和時間を設けるこ
とが望ましく、表面のスパッタ粒子のマイグレーション
と積層膜の結晶性の改質が起こる。さらに、酸化ビスマ
ス、またはストロンチウム・カルシウム、銅酸化物は基
板上にヘテロエピタキシャル成長させることができ、エ
ピタキシャル層を初期に約１０〜１００人程度成長させ
ることによりその後の膜成長プロセスにより単結晶のＢ
ｉ系酸化物超伝導薄膜が成長する。さらに真空チャンバ
ー内にＲＦを導入することでスパッタ粒子を活性化し膜
の結晶化温度を下げることができると共に酸素もイオン
化されることにより各構成元素の酸化が促進される。
さらにＲＦもしくは酸素イオン源より生成された酸素イ
オンをＩＯＶ〜８０ｖに加速して膜成長面に照射するこ
とにより膜成長面での酸化とマイグレーションが促進さ
れ膜の結晶性の改善と膜表面の平坦性化がよくなる。さ
らにＢｉの一部をｐｂで置換することにより超伝導特性
が改善され転移がシャープになる。これらのエピタキシ
ャル膜は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）単結晶、チタン酸
ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）単結晶、イツトリウム
安定化ジルコニア（ＹＳＺ）単結晶、ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ２）単結晶いずれの基板上にも合成することができる
。
オンをＩＯＶ〜８０ｖに加速して膜成長面に照射するこ
とにより膜成長面での酸化とマイグレーションが促進さ
れ膜の結晶性の改善と膜表面の平坦性化がよくなる。さ
らにＢｉの一部をｐｂで置換することにより超伝導特性
が改善され転移がシャープになる。これらのエピタキシ
ャル膜は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）単結晶、チタン酸
ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）単結晶、イツトリウム
安定化ジルコニア（ＹＳＺ）単結晶、ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ２）単結晶いずれの基板上にも合成することができる
。
（実施例）
多層周期構造薄膜を製造するために用いたイオンビーム
スパッタ装置を第１図に示す。第１図（ａ）は装置の正
面図であり（ｂ）は上面図である。真空チャンバー１２
には４基のカウフマン型イオン源１．２．１６゜１７を
装備し、それぞれＢｉ２Ｏ３ターゲット３、ＳｒＯター
ゲット４、ＣａＯターゲット１８、ＣｕＯターゲット１
９をスパッタする。スパッタされた粒子３′、４′は天
板５で発散視野が制限され、４基の水晶振動子膜厚計（
第１図（ａ）では１５）により膜厚をモニターしながら
、真空チャンバー外部から駆動される４基のシャッター
（第１図（ａ）では６，７）の交互開閉により多層周期
構造が形成される。
スパッタ装置を第１図に示す。第１図（ａ）は装置の正
面図であり（ｂ）は上面図である。真空チャンバー１２
には４基のカウフマン型イオン源１．２．１６゜１７を
装備し、それぞれＢｉ２Ｏ３ターゲット３、ＳｒＯター
ゲット４、ＣａＯターゲット１８、ＣｕＯターゲット１
９をスパッタする。スパッタされた粒子３′、４′は天
板５で発散視野が制限され、４基の水晶振動子膜厚計（
第１図（ａ）では１５）により膜厚をモニターしながら
、真空チャンバー外部から駆動される４基のシャッター
（第１図（ａ）では６，７）の交互開閉により多層周期
構造が形成される。
９はヒータ、１３はＲＨＥＥＤ用電子銃、１４はＲＨＥ
ＥＤスクリーンである。この時チャンバー内の真空度は
４Ｘ１０ ｔｏｒｒ、基板付近は酸化促進のために酸
素ガスを吹き付は局部的に２Ｘ１０ ｔｏｒｒの酸素
分圧とした。基板温度は６２Ｏ°Ｃ１基板面内の膜厚分
布を極力避けるように６Ｏｒｐｍの回転を与えている。
ＥＤスクリーンである。この時チャンバー内の真空度は
４Ｘ１０ ｔｏｒｒ、基板付近は酸化促進のために酸
素ガスを吹き付は局部的に２Ｘ１０ ｔｏｒｒの酸素
分圧とした。基板温度は６２Ｏ°Ｃ１基板面内の膜厚分
布を極力避けるように６Ｏｒｐｍの回転を与えている。
チャンバー内は、ニュートラライザでイオン源からでる
Ａｒを中和している。イオン源１の出力を６００Ｖ、３
０ｍＡとした時にＢｉ２Ｏ３の成膜速度は０．２Ａ／ｓ
ｅｅであり、イオン源２，１６の出力を６００Ｖ、４０
ｍＡとした時のＳｒＯ，ＣａＯの成膜速度はともに０．
１８Ａ／ｓｅｅであった。イオン源１７の出力を６００
Ｖ、３０ｍＡとした時にＣｕＯの成膜速度は０．２Ａ／
ｓｅｅであった。
Ａｒを中和している。イオン源１の出力を６００Ｖ、３
０ｍＡとした時にＢｉ２Ｏ３の成膜速度は０．２Ａ／ｓ
ｅｅであり、イオン源２，１６の出力を６００Ｖ、４０
ｍＡとした時のＳｒＯ，ＣａＯの成膜速度はともに０．
１８Ａ／ｓｅｅであった。イオン源１７の出力を６００
Ｖ、３０ｍＡとした時にＣｕＯの成膜速度は０．２Ａ／
ｓｅｅであった。
次にＭｇ０（１００）基板を用いたＢｉｉ１１０に超伝
導相の成膜例を示す。基板温度６２Ｏ°Ｃ１基板付近の
酸素ガス分圧Ｉ Ｘ １０ Ｔｏｒｒの条件で周期長
３６Ａの膜を、成膜中ＲＨＥＥＤパターンを確認しなが
ら形成した。
導相の成膜例を示す。基板温度６２Ｏ°Ｃ１基板付近の
酸素ガス分圧Ｉ Ｘ １０ Ｔｏｒｒの条件で周期長
３６Ａの膜を、成膜中ＲＨＥＥＤパターンを確認しなが
ら形成した。
ＭｇＯ基板上に例えば５ｒＣｕＯｘを成長させるとＭｇ
Ｏの基板方位を一致させてバッファー層としての５ｒＣ
ｕＯがヘテロエピタキシャルする。この場合の５ｒＣｕ
Ｏ層は１０人である。ヘテロエピタキシャル層成膜後４
分間の緩衛時間の後、ＢｉＯを６人エピタキシャル成長
させる。。さらに２分間の緩衝時間を経て、次ぎにＣｕ
Ｏを連続的にスパッタしながらＳｒＯ，Ｃａｂ。
Ｏの基板方位を一致させてバッファー層としての５ｒＣ
ｕＯがヘテロエピタキシャルする。この場合の５ｒＣｕ
Ｏ層は１０人である。ヘテロエピタキシャル層成膜後４
分間の緩衛時間の後、ＢｉＯを６人エピタキシャル成長
させる。。さらに２分間の緩衝時間を経て、次ぎにＣｕ
Ｏを連続的にスパッタしながらＳｒＯ，Ｃａｂ。
ＳｒＯをそれぞれ交互に２人、４人、２人ずつ、積層さ
せ、緩衝時間２分後、ＢｉＯを６人、緩衝時間２分、の
設定で周期的積層成膜を繰り返す。ここで、同時スパッ
タを実行するときはそれぞれのイオンソースの出力を調
整してスパッタ終了時間が同時になるように調整してい
る。また、設定値をＢｉｉ１１０に超伝導相の周期長よ
りも長くしているのはスパッタ粒子の膜面への付着確率
を考慮しているがらである。
せ、緩衝時間２分後、ＢｉＯを６人、緩衝時間２分、の
設定で周期的積層成膜を繰り返す。ここで、同時スパッ
タを実行するときはそれぞれのイオンソースの出力を調
整してスパッタ終了時間が同時になるように調整してい
る。また、設定値をＢｉｉ１１０に超伝導相の周期長よ
りも長くしているのはスパッタ粒子の膜面への付着確率
を考慮しているがらである。
ＲＨＥＥＤの回折スポットはストリーク状になり膜表面
の平坦性が良好であること、さらにエピタキシャル成長
が持続していることがわがる。この人工的周期長１８人
を１５回繰り返し総膜厚３００人の時の膜のＸ線回折パ
ターンを第２図に示す。このＸ線回折パターンより、設
計値通りに３６人（１８人Ｘ２）のＢｉ系超超伝導体１
１０に層がきれいにＣ軸配向してできていることが分か
る。この膜の電気抵抗は、１１０Ｋにオンセットを持ち
１０７にで超伝導となることが確認された。以上はＢｉ
ｉ１１０に相の極薄エピタキシャル超伝導性薄膜の合成
方法の例であるが、第１表にこれ以外の成膜結果を示す
。同様の手段において、（Ｂｉ−０）層を６人、（Ｓｒ
−ＣａＣｕ・Ｏ）層を１０人と設定することによりＢｉ
ｉ８０に超伝導相の膜も容易に作製できた。また、バッ
ファー層としてＢｉＯを持ちいることも可能であり、前
述のプロセスを行うことで単結第１表 これらのプロセスにおいて、膜特性と基板温度及び基板
付近の酸素ガス分圧基板温度５００〜８００°Ｃが適当
であり、５００°Ｃ以下では結晶性が悪く超伝導特性が
得られなくなり、８００°Ｃ以上では膜の組成ずれ及び
銅が還元されて非超伝導相が成長してしまう。
の平坦性が良好であること、さらにエピタキシャル成長
が持続していることがわがる。この人工的周期長１８人
を１５回繰り返し総膜厚３００人の時の膜のＸ線回折パ
ターンを第２図に示す。このＸ線回折パターンより、設
計値通りに３６人（１８人Ｘ２）のＢｉ系超超伝導体１
１０に層がきれいにＣ軸配向してできていることが分か
る。この膜の電気抵抗は、１１０Ｋにオンセットを持ち
１０７にで超伝導となることが確認された。以上はＢｉ
ｉ１１０に相の極薄エピタキシャル超伝導性薄膜の合成
方法の例であるが、第１表にこれ以外の成膜結果を示す
。同様の手段において、（Ｂｉ−０）層を６人、（Ｓｒ
−ＣａＣｕ・Ｏ）層を１０人と設定することによりＢｉ
ｉ８０に超伝導相の膜も容易に作製できた。また、バッ
ファー層としてＢｉＯを持ちいることも可能であり、前
述のプロセスを行うことで単結第１表 これらのプロセスにおいて、膜特性と基板温度及び基板
付近の酸素ガス分圧基板温度５００〜８００°Ｃが適当
であり、５００°Ｃ以下では結晶性が悪く超伝導特性が
得られなくなり、８００°Ｃ以上では膜の組成ずれ及び
銅が還元されて非超伝導相が成長してしまう。
酸素分圧は結晶成長させるためには最低でも２Ｘ１０
ｔｏｒｒ必要である。また真空チャンバー内にＲＦを
導入することにより、ＲＦコイル内でスパッタ粒子が活
性化され同時に酸素プラズマが発生する。この環境での
上記同様の成長をおこなうことにより膜の超伝導臨界温
度の向上が確認され、さらにＲＦプラズマにバイアス電
位をかけて酸素イオンをＩＯＶ〜８０Ｖに加速して基板
に照射することにより膜表面の平坦性の改善が見られた
。また加速酸素イオンの発生源として別に酸素イオンガ
ンを真空チャンバー内に設置することによっても同様の
平坦性の改善効果がみられた。
ｔｏｒｒ必要である。また真空チャンバー内にＲＦを
導入することにより、ＲＦコイル内でスパッタ粒子が活
性化され同時に酸素プラズマが発生する。この環境での
上記同様の成長をおこなうことにより膜の超伝導臨界温
度の向上が確認され、さらにＲＦプラズマにバイアス電
位をかけて酸素イオンをＩＯＶ〜８０Ｖに加速して基板
に照射することにより膜表面の平坦性の改善が見られた
。また加速酸素イオンの発生源として別に酸素イオンガ
ンを真空チャンバー内に設置することによっても同様の
平坦性の改善効果がみられた。
次にターゲットとして酸化ビスマスの代りにＴｏｒｒと
固定しである。ｘ ＝ ０．１程度まで超伝導特性は改
善される（Ｔｃが５〜１５にの上昇した）が、これ以上
では膜中に異相が発生することにより単結晶膜としての
品質が落ちるのであまり実用的でなくなる。
固定しである。ｘ ＝ ０．１程度まで超伝導特性は改
善される（Ｔｃが５〜１５にの上昇した）が、これ以上
では膜中に異相が発生することにより単結晶膜としての
品質が落ちるのであまり実用的でなくなる。
以上は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）単結晶基板上に合成
されたエピタキシャル膜について述べたが、チタン酸ス
トロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）単結晶、イツトリウム安
定化ジルコニア（ｙｓｚ）単結晶、ジルコニア（Ｚｒ０
２）単結晶いずれの基板上にも同様に合成することがで
きた。
されたエピタキシャル膜について述べたが、チタン酸ス
トロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）単結晶、イツトリウム安
定化ジルコニア（ｙｓｚ）単結晶、ジルコニア（Ｚｒ０
２）単結晶いずれの基板上にも同様に合成することがで
きた。
（発明の効果）
以上のように本発明を適応することにより、約１０７に
での超伝導を示し、かつ単一相のエピタキシャル膜が低
温で容易に合成され、デバイス等への応用上非常に有効
である。
での超伝導を示し、かつ単一相のエピタキシャル膜が低
温で容易に合成され、デバイス等への応用上非常に有効
である。
第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明を実施したイオンビー
ムスパッタ装置の構造概略図である。第２図はＸ線回折
図である。 図において、１．２．１６．１７はイオン源、３はＢｉ
２ｏ３ターケツト、４はＳｒｏターケット、５は天板、
６．７はシャッター、８は基板ホルダー、９はヒーター
、１０はゲートバルブ、１１は真空排気ポンプ、１２は
真空チャンバー、１３は反射高エネルギー電子線回折（
ＲＨＥＥＤ）用電子銃、１４はＲＨＥＥＤスクリーン、
１５は水晶振動子膜厚モニタ、１８はＣａＯターゲット
、１９はＣｕＯターゲットである。 第１図（改９
ムスパッタ装置の構造概略図である。第２図はＸ線回折
図である。 図において、１．２．１６．１７はイオン源、３はＢｉ
２ｏ３ターケツト、４はＳｒｏターケット、５は天板、
６．７はシャッター、８は基板ホルダー、９はヒーター
、１０はゲートバルブ、１１は真空排気ポンプ、１２は
真空チャンバー、１３は反射高エネルギー電子線回折（
ＲＨＥＥＤ）用電子銃、１４はＲＨＥＥＤスクリーン、
１５は水晶振動子膜厚モニタ、１８はＣａＯターゲット
、１９はＣｕＯターゲットである。 第１図（改９
Claims (3)
- （１）ターゲットとしてＢｉ＿２Ｏ＿３、ＳｒＯ、Ｃａ
Ｏ、ＣｕＯの４種類のターゲットを所定の順でもちいて
イオンビームスパッタを行なう酸化物超伝導薄膜の製造
方法であって、まずＢｉ＿２Ｏ＿３をターゲットし、そ
の後ＣｕＯを連続的にスパッタしながらＳｒＯ、ＣａＯ
、ＳｒＯの順にスパッタし、次にＢｉ＿２Ｏ＿３をスパ
ッタし、周期的に層状成長させることを特徴とした酸化
物超伝導薄膜の製造方法。 - （２）ターゲットとして酸化ビスマスの代わりに（Ｂｉ
＿２Ｏ＿３）＿１＿−＿ｘ（ＰｂＯ）＿ｘ（ただし０＜
ｘ≦０．１）を用いることを特徴とした特許請求の範囲
第１項記載の酸化物超伝導薄膜の製造方法。 - （３）成膜プロセス中に真空中容器内に高周波（ＲＦ）
を導入することを特徴とした特許請求の範囲第１項又は
第２項記載の酸化物超伝導薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27221088A JPH02120232A (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 酸化物超伝導薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27221088A JPH02120232A (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 酸化物超伝導薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02120232A true JPH02120232A (ja) | 1990-05-08 |
Family
ID=17510643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27221088A Pending JPH02120232A (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 酸化物超伝導薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02120232A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02296730A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜超電導体の製造方法 |
-
1988
- 1988-10-27 JP JP27221088A patent/JPH02120232A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02296730A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜超電導体の製造方法 |
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