JPH0264013A - 酸化物超電導薄膜の製造法 - Google Patents
酸化物超電導薄膜の製造法Info
- Publication number
- JPH0264013A JPH0264013A JP63215779A JP21577988A JPH0264013A JP H0264013 A JPH0264013 A JP H0264013A JP 63215779 A JP63215779 A JP 63215779A JP 21577988 A JP21577988 A JP 21577988A JP H0264013 A JPH0264013 A JP H0264013A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- superconducting thin
- manufacturing
- phase
- oxide superconducting
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- Pending
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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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は酸化物超電導薄膜の製造法に関し、特にＴ ｌ
−Ｒａ−Ｃａ−Ｃｕの酸化物の超電導薄膜の製造に関す
る。
−Ｒａ−Ｃａ−Ｃｕの酸化物の超電導薄膜の製造に関す
る。
（ロ）１足来の技術
最近、Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕの酸化物が１００Ｋを越
える温度で超電導状態に入る、ことが見出されて脚光を
浴びている。
える温度で超電導状態に入る、ことが見出されて脚光を
浴びている。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
大きな臨界電流密度あるいは臨界磁場を得るには、でき
るだけ高い臨界温度を有する物質が有利である。
るだけ高い臨界温度を有する物質が有利である。
ところで、この酸化物には、高Ｔｃ相及び低Ｔ。
相の２種類の相が存在することが明かとなっている。こ
れらの２種類の相はそれぞａ １２５ Ｋ及び１０５に
で零抵抗を示すが、低Ｔ、相は薄膜化が比較的容易であ
るのに対し、高Ｔ、相の薄膜化が困難であった。
れらの２種類の相はそれぞａ １２５ Ｋ及び１０５に
で零抵抗を示すが、低Ｔ、相は薄膜化が比較的容易であ
るのに対し、高Ｔ、相の薄膜化が困難であった。
（ニ）問題点を解決するための手段
本発明は、Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕの酸化物をターゲッ
トとし、スパッタリング法に依り基板上にスパツクした
後、酸化雰囲気中で２段階アニール処理する酸化物Ｍｉ
電導薄膜の製造法にある。
トとし、スパッタリング法に依り基板上にスパツクした
後、酸化雰囲気中で２段階アニール処理する酸化物Ｍｉ
電導薄膜の製造法にある。
（ホ）作 用
高温でのアニールにより、まず低Ｔｃ相が生成し、さら
にそれを前駆体として、低温アニールにより高Ｔｃ相が
得られる。
にそれを前駆体として、低温アニールにより高Ｔｃ相が
得られる。
（へ）実 施 例
第１図は本発明超電導薄膜を得るための装置の−４１を
示し、同図において（１）はスパッタリング装置のペル
ジャーであって、排気系（２）が連なっている。（３）
は該ペルジャー（１）内に枚電ガスであるアルゴンガス
を供給するアルゴンボンベで、バリアプルリークバルブ
（４）並びにストップパルプ（５）を介してペルジャー
（１）に連なっている。（６）、ｆ７）はペルジャー（
１）内に可動自在のシャッター（８）を介して対向配置
された対向電極で、その陽極（６）は接地されると共に
、その表面上に超電導薄膜を堆積させる５ｒＴｉＯ，基
板（９）が置かれている。尚、堆積基板（９）としては
Ｓｒ Ｔ ｉ Ｏ、以外にＭｇＯ。
示し、同図において（１）はスパッタリング装置のペル
ジャーであって、排気系（２）が連なっている。（３）
は該ペルジャー（１）内に枚電ガスであるアルゴンガス
を供給するアルゴンボンベで、バリアプルリークバルブ
（４）並びにストップパルプ（５）を介してペルジャー
（１）に連なっている。（６）、ｆ７）はペルジャー（
１）内に可動自在のシャッター（８）を介して対向配置
された対向電極で、その陽極（６）は接地されると共に
、その表面上に超電導薄膜を堆積させる５ｒＴｉＯ，基
板（９）が置かれている。尚、堆積基板（９）としては
Ｓｒ Ｔ ｉ Ｏ、以外にＭｇＯ。
サファイヤ、ｙ ｓ ｚ、或いは、ＢａＦ＊、ＣａＦ＋
をコーティングしＳｉウェハーなどが使用可能である。
をコーティングしＳｉウェハーなどが使用可能である。
一方、陰極（７）は超電導材料であるＴｌ−Ｂａ−Ｃａ
−Ｃｕの酸化物（組成比は、２：２：２＝３）の焼結体
からなるターゲツト材にて構成されており、この陰極（
７）には負の高い電圧が印加されている。（ｔｏ）、ｌ
ｔ）は高真空系。
−Ｃｕの酸化物（組成比は、２：２：２＝３）の焼結体
からなるターゲツト材にて構成されており、この陰極（
７）には負の高い電圧が印加されている。（ｔｏ）、ｌ
ｔ）は高真空系。
低真空系である。
而して、アルゴンガスポンベ（３）からペルジャー（１
）内にアルゴンガスを３．０〜３０．０ｍＴｏｒｒの圧
力で供給すると同時に、スパッタ出力を１００〜２５０
Ｗとしてスパッタリング処理し、基板（９）ｉ：、０．
５〜・５μｍの厚みの膜を形成した。
）内にアルゴンガスを３．０〜３０．０ｍＴｏｒｒの圧
力で供給すると同時に、スパッタ出力を１００〜２５０
Ｗとしてスパッタリング処理し、基板（９）ｉ：、０．
５〜・５μｍの厚みの膜を形成した。
その後、スパッタ装置から取り出して電気炉に入れ、流
量、２１ ／ ｍ ｉ ｎの酸素雰囲気中において室温
から１５℃／ ｍ ｉ ｎで９４０℃まで昇温し９４０
℃で５分間のアニール処理を行い一り５℃／／ｍ五〇で
８５０℃まで降温し、さらに８５０℃で３時間の低温ア
ニール処理を行った後、−５℃／ ｍ ｉ ｎで室温ま
で降温し冷却した。尚、発明者等の実験に依れば、アニ
ール温度、時間は上記したものが最適であったが、雰囲
気は酸化雰囲気であれば酸素に限定されるものではなく
、また冷却条件も超電導状態を得るのに余り影響しない
ことが判明している。さらにＴＩが蒸発しやすいためア
ニール時にアルミナ性蓋体で被覆しＴ１の蒸発を防止し
た。
量、２１ ／ ｍ ｉ ｎの酸素雰囲気中において室温
から１５℃／ ｍ ｉ ｎで９４０℃まで昇温し９４０
℃で５分間のアニール処理を行い一り５℃／／ｍ五〇で
８５０℃まで降温し、さらに８５０℃で３時間の低温ア
ニール処理を行った後、−５℃／ ｍ ｉ ｎで室温ま
で降温し冷却した。尚、発明者等の実験に依れば、アニ
ール温度、時間は上記したものが最適であったが、雰囲
気は酸化雰囲気であれば酸素に限定されるものではなく
、また冷却条件も超電導状態を得るのに余り影響しない
ことが判明している。さらにＴＩが蒸発しやすいためア
ニール時にアルミナ性蓋体で被覆しＴ１の蒸発を防止し
た。
第２図は９３０℃でアニールして得られた、Ｔｌ−Ｂａ
−Ｃａ−Ｃｕ−０超電導薄膜のＸ線回折パターンである
。Ｌのピークが低Ｔｃ相のピークであり、超電導相は低
Ｔｃ相のみであることが分かる。
−Ｃａ−Ｃｕ−０超電導薄膜のＸ線回折パターンである
。Ｌのピークが低Ｔｃ相のピークであり、超電導相は低
Ｔｃ相のみであることが分かる。
第３図はこのようにして得られた、超電導薄膜の超電導
特性を示しており、ゼロ抵抗を示すのは９０Ｋ（−１８
３℃）以下である。
特性を示しており、ゼロ抵抗を示すのは９０Ｋ（−１８
３℃）以下である。
第４図は９４０℃５分及び８５０℃３時間の２段アニー
ルによって得られた超電導薄膜のＸ線回折パターンであ
る。Ｈ及び、Ｌのピークがそれぞれ、高Ｔｃ相及び、低
Ｔｃ相に対応しており、この超電導薄膜には、低Ｔ、相
と共に、高Ｔｃ相が含まれていることが分かる。
ルによって得られた超電導薄膜のＸ線回折パターンであ
る。Ｈ及び、Ｌのピークがそれぞれ、高Ｔｃ相及び、低
Ｔｃ相に対応しており、この超電導薄膜には、低Ｔ、相
と共に、高Ｔｃ相が含まれていることが分かる。
第５図はこのようにして得られた、超電導薄膜の超電導
特性を示しており、１２３Ｋ（−１５０℃）付近から抵
抗の減少が始まり、１０８Ｋ（−１６５℃）で抵抗がゼ
ロとなる。
特性を示しており、１２３Ｋ（−１５０℃）付近から抵
抗の減少が始まり、１０８Ｋ（−１６５℃）で抵抗がゼ
ロとなる。
（ト）発明の効果
本発明によれば、通常のスパッタリング装置を用いる簡
単な方法で１２０に以上の超電導臨界温度を持つＴＩ−
Ｂａ−Ｃ，ａ−Ｃｕの酸化物の超電導薄膜がｉ′＋られ
、その工業的価値は掻めて大である。
単な方法で１２０に以上の超電導臨界温度を持つＴＩ−
Ｂａ−Ｃ，ａ−Ｃｕの酸化物の超電導薄膜がｉ′＋られ
、その工業的価値は掻めて大である。
第１図は本発明による酸化物超電導薄膜を得るためのス
パッタリング装置の概略図、第２図は従来の方法に依っ
て得られた超電導薄膜のＸ線回折図、また第３図は従来
の方法によって得られた超電導薄膜の温度特性図である
。 １４図は本発明によって得られた超電導薄膜のＸ線回折
図、また第５図は本発明によって得られた超電導薄膜の
温度特性図である。 （１）−−−−−−−−−ペルジャー、（６）、（７）
−−−−−−−−一対向電極、（９） −−−−−−
＝一基板。
パッタリング装置の概略図、第２図は従来の方法に依っ
て得られた超電導薄膜のＸ線回折図、また第３図は従来
の方法によって得られた超電導薄膜の温度特性図である
。 １４図は本発明によって得られた超電導薄膜のＸ線回折
図、また第５図は本発明によって得られた超電導薄膜の
温度特性図である。 （１）−−−−−−−−−ペルジャー、（６）、（７）
−−−−−−−−一対向電極、（９） −−−−−−
＝一基板。
Claims (1)
- （１）Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕの酸化物をターゲットと
し、スパッタリング法に依り基板上にスパッタした後、
酸化雰囲気中で２段階アニール処理する酸化物超電導薄
膜の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63215779A JPH0264013A (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 酸化物超電導薄膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63215779A JPH0264013A (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 酸化物超電導薄膜の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0264013A true JPH0264013A (ja) | 1990-03-05 |
Family
ID=16678092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63215779A Pending JPH0264013A (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 酸化物超電導薄膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0264013A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0559198A3 (en) * | 1992-03-06 | 1993-11-03 | Sumitomo Electric Industries | Method of preparing oxide superconducting thin film |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01246141A (ja) * | 1988-03-26 | 1989-10-02 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 酸化物超電導体薄膜の製造方法 |
| JPH01282128A (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜超伝導体の製造方法 |
-
1988
- 1988-08-30 JP JP63215779A patent/JPH0264013A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01246141A (ja) * | 1988-03-26 | 1989-10-02 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 酸化物超電導体薄膜の製造方法 |
| JPH01282128A (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜超伝導体の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0559198A3 (en) * | 1992-03-06 | 1993-11-03 | Sumitomo Electric Industries | Method of preparing oxide superconducting thin film |
| US5376627A (en) * | 1992-03-06 | 1994-12-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of preparing Tl-containing oxide superconducting thin film |
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