JPH0284781A - 高温超伝導体による接合 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 高温超伝導体接合及び光センサに関し、両側が高温超伝
導材料からなるトンネル接合などを安定に作製すること
、及びそれを利用した光センサを提供することを目的と
し、 異種のセラミ・リフ超伝導材料のヘテロ接合を形成する
工程において、任意に接合面にバリヤ層を設け、接合面
での相互拡散により該接合部に絶縁層を形成し、また光
センサではこのようなペテロ接合を透明基板上に形成す
るように、構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はセラミック高温超伝導材料を用いた接合とその
製造方法及びそのような接合を用いた光センサに関する
。

近年に高温超伝導材の開発は目ざましいが、この材料を
電子デバイスに利用しようとする場合、良質のトンネル
接合（ジョセフソン接合）を作る必要がある。

〔従来の技術〕

従来のトンネル接合作製例を第１２図に示す。

まず初めに基板１上に超伝導薄膜２、例えばＮｂを作製
後、絶縁膜３、例えばＡｌ２Ｏ，、ＭｇＯ，Ｓｈｏ□。

等を約５０人種度堆積し、その上に超伝導薄膜４を作製
していた。

また、従来の超伝導材による光センサはサファイア基板
上に同種の超伝導材、例えばＮｂ０間にやはり絶縁膜、
通常アルミナなどを約２０人種度の厚みで挿入して作製
していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

超伝導体のジョセフソン接合においては、絶縁層の厚さ
が数十人程度に薄い必要があるが、従来の作製方法では
、酸化物超伝導体の場合、膜表面の平坦度も悪く、金属
系材料のような表面酸化によるバリヤ層形成もできない
ため、表面のＣＦ、ガスによる処理やＭｇ０．１．０．
などの絶縁物を挟んだ構造でもピンホールの為リークが
多い接合しか得られず、その防止の為バリヤ層を厚くす
ると接合特性が悪くなるという状況になっていた。

従って両側が高温超伝導材の接合ができず片側を容易に
形成できるＰｂなどの金属系超伝導材を用いていたため
高温超伝導材のメリットを出せずにいた。本発明は以上
の点を鑑み、両側が高温超伝導材であるトンネル接合を
リークなしに安定して作成することをもう１つの目的と
する。

また、従来の高温超伝導材料を用いた光センサでは上記
の如く同種の材料を用いてセンサを構成していたが、そ
の間の絶縁膜は両超伝導膜がセラミックスであり、表面
形状の凹凸が激しいため良い膜を作製することが出来ず
、リーク電流が流れ易かった。

そのため、赤外光まで広い範囲の光を検出することがで
きず、赤外光は検出できないといった問題を生じていた
。本発明は、以上の点を鑑み赤外までの広い領域の光を
検出でき、高速応答が可能な光センサを製作することを
さらにもう１つの目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の目的を達成するために、異種のセラミ
ック超伝導材料のヘテロ接合を形成する工程において、
接合面での相互拡散により該接合部に絶縁層を形成する
ことを特徴とする高温超伝導材接合の作製方法を提供す
る。

この方法は次のような知見にもとづきなされたものであ
る。

■　セラミツ°り高温超伝導体は化合物であるため、そ
の組成比が化学量論比からずれると、結晶構造が（ずれ
、超伝導性を示さなくなる。

■　高温超伝導材には、組成元素の異なるいくつかの種
類があることがわかってきた。

本発明者は、この■、■の知見により、組成の異なる２
種類の超伝導材のヘテロ接合を作ると、その接合部が相
互拡散により絶縁体となり、良好なトンネル接合が形成
できるのではないかと考え、本発明を完成するに至った
ものである。

セラミック超伝導材料の例としては次のものを挙げるこ
とができる。

ｉ　）　ＢＩ’Ｂ［ｌ　　　　：　Ｂｉｐｂ＋−Ｊａ＋
＜Ｏ＊ＢＫＢＯ：　ＢｉＫｘＢａ　Ｉ−ｘ０３ｉｉ　＞
　ランタン系：　（Ｌａ　Ｉ−ＪＬ）　２Ｃｕ０４〔式
中、Ｍ＝Ｂａ、　Ｓｒ、　（：ａ）ｉｉｉ　）イツトリ
ウム系：　ＬｕＢａ２Ｃｕ、、０ｔ−ｅ〔式中、Ｌｕ＝
Ｙ及び希土類、 Ｃｅ、　Ｐｒ、　Ｔｂを除く〕 ｉｖ）ビスマス系：　（８１０）２Ｓｒ２Ｃａｎ−ＩＣ
ｕｒ＋Ｌｎ＋ｚ〔式中、ｎ＝１〜３〕 ■）タリウム系＋　（Ｔ　ｌ　Ｏ）　２ＢａｚＣａ、、
−ＩＣｕｎＯｚｈ＋。

〔式中、ｎ・１〜３〕 （Ｔ　ｊ！０）Ｂａ２Ｃａｎ−＋Ｃｕｒ＋Ｌｎ＋２〔式
中、ｎ＝１〜５〕 このような異種のセラミック超伝導材料のヘテロ接合を
形成する工程において接合面での相互拡散により接合部
に絶縁層を形成する手順としては、異種のセラミック超
伝導材料の各々の層をアモルファス状に形成後、加熱し
て結晶化する方法と、基板加熱により超伝導結晶を１ｎ
−ｓｉｔｕで形成し、その上に異種超伝導結晶を１ｎ−
ｓｉｔｕで形成する方法と、これらの組合せの方法とが
考えられる。そして、絶縁膜の厚みは、結晶化に要する
加熱の温度と時間によって制御することができる。本発
明の手順に従えば１００　Ａ程度以下の厚みの絶縁層で
も容易に制御性高く形成できる。

セラミック超伝導材料を作製する方法は、特に限定され
ず、各種の成膜法、例えば、蒸着法、スパッタ法、ＭＢ
Ｅ法などを用いる。ただし、上下２層以上の超伝導材料
においては、上層はど結晶化温度の低い材料を用いると
、上層の結晶化の際に下層の超伝導特性が劣化すること
を有効に防ぐことができるので好ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、Ｂｉ　−Ｓｒ　
−Ｃａ　−Ｃｕ−０系セラミック超伝導材料とその他の
セラミック超伝導材料のヘテロ接合を形成する工程にお
いて、接合面での相互拡散により該接合部に絶縁層を形
成し、かつその際上記Ｂ１−Ｓｒ　−Ｃａ　−Ｃｕ−０
系セラミック超伝導材料にＰｂを添加するか、もしくは
上記Ｂｉ　−Ｓｒ　−Ｃａ　−Ｃｕ　−０系セラミック
超伝導材料の結晶化雰囲気の酸素分圧を１／１０以下に
下げるか、またはこれらを組合せて、これらの処置をし
ない場合と比べて実質的に低い温度で該Ｂｉ　−ＳｒＣ
ａ　−Ｃｕ　−０系セラミック超伝導材料を結晶化させ
ることを特徴とする高温超伝導材接合の作製方法が提供
される。

超伝導材料の１つとしてＢｉ系（Ｂｉ　−Ｓｒ　−Ｃａ
　−Ｃｕ−０系）を使う場合、その結晶化温度は約８５
０℃と高いので、相互拡散領域が広がり、良好なトンネ
ル接合を形成することが難しいという問題がある。しか
しながら、Ｂｉ系はＰｂを添加することにより（例えば
Ｂｉｏ、６Ｐｔ）１）、２ｓｒ　１ＣａｌＣｕ２０ｊ、
結晶化温度が３０℃程度低下する。また、結晶化の際の
雰囲気として酸素分圧を下げ、例えば不活性ガス中酸素
濃度を１／１０〜１　／１００％、好ましくは１１５０
〜１　／１００％にすることにより、結晶化温度を数十
度に低下させることができる。また、これらの処置は組
合せでもよく、このような処置によれば、Ｂｉ系の超伝
導材の結晶化温度を８００℃以下、より特定的には７０
０〜７５０℃にまで下げることが可能である。この程度
まで結晶化温度を下げると、２層間の相互拡散を数１０
Å以下に抑えることができ、良好なトンネル接合の形成
が可能になる。もちろん、これより厚い絶縁層を形成す
る場合の制御性は高くなる。

こうして、本発明は、１つの側面において、異種のセラ
ミック超伝導材料のヘテロ接合からなり、かつ該接合面
に異種の該セラミック超伝導材料間の相互拡散により形
成された絶縁層を有することを特徴とする高温超伝導体
接合を提供する。

また、本発明はもう１つの側面において、異種のセラミ
ック超伝導材料の間に絶縁物、半導体又は金属からな　
バリヤ層を介してトンネル接合を形成する工程において
、該バリヤ層中にピンホールが発生することを、該セラ
ミック超伝導材料の相互拡散により絶縁物を形成して防
止することを特徴とする高温超伝導材接合の作製方法を
提供する。

ここでは、２つの超伝導材料の間にバリヤ層を絶縁物、
半導体又は金属で形成するが、バリヤ層中に発生する恐
れのあるピンホールをなくすために、２つの超伝導材料
に異種のセラミック超伝導材料を用い、バリヤ層にピン
ホールが発生した場合には異なるセラミック超伝導材料
の接触及び相互拡散により絶縁物質を形成してピンホー
ルを埋めるようにしたものである。こうして、バリヤ層
中にピンホールが発生しても絶縁物質で埋められるので
、バリヤ層を必要なだけ薄く形成しても良好なバリヤ層
を得ることが可能になる。

本発明は、さらにもう１つの側面において、透明基板上
に、異種のセラミック超伝導材料のヘテロ接合と、該接
合面に異種の該セラミック超伝導材料間の相互拡散によ
り形成された絶縁層とを有して成ることを特徴とする光
センサを提供する。

本発明の方法により異種のセラミック超伝導材料間の相
互拡散により形成した絶縁層は、所望の如（制御された
良好な薄い絶縁層であることができ、それによって所期
の光センサすなわち赤外光でも感受する光センサが提供
される。しかも、この先センサは高温超伝導材料を利用
しているので高温作動可能である利点を有する。

〔作　用〕

本発明の作用を第１図の例で説明する。基板１１上に、
組成元素の異なる２種類のセラミック超伝導材１２．１
４を積層させる。このとき基板を結晶化温度に加熱され
、接合部１３では基板の熱（約６００℃以上）により相
互拡散する。その結果、接合部では、組成が化学量論比
からずれること、あるいは結晶の格子定数の違いから、
超伝導性失う。この相互拡散領域は、十分薄く制御性よ
く形成することができる。従って実質的に接合部１３が
絶縁膜として機能するトンネル接合が形成できる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例の説明のために示したＥＢ装
置（電子線蒸着装置）を示す。図において、２２は反応
室、２３はロードロックチャンバ、２４は反応室の排気
口、２５はロードロックチャンバーの排気口で図示しな
いポンプに接続している。２６は酸素０□の導入管、２
７は基板加熱用のヒータである。ここでは、Ｙ、　　Ｂ
ａ、　Ｃｕ、　Ｂｉ。

Ｃａ、Ｓｒの蒸着源を備えξ装置を示しである。ここで
はＹはＥＢガン（電子ビーム蒸着源）を用いるごとく示
してあり、図示破線２８で、加熱用の電子ビームを模式
的に示している。融点の高い金属の場合、ＥＢガンを用
いた方がよく、Ｙ、ＢａをＥＢガンとし、Ｃｕ、Ｂｉ、
Ｃａ、Ｓｒは、抵抗加熱でよい。

反応室２２内には、０□を導入管２６から送りながら蒸
着が行われる。反応室内は、１０””Ｔｏｒｒ程度に減
圧され、基板付近は１０−４〜１Ｏ−５Ｔｏｒｒ程度の
０２雲囲気が形成される。

以上の装置により、セラミック超伝導材料の接合を形成
する一実施例を以下に第３図を用いて説明する。

第３図（Ａ）において、基板３１として、（１００）の
ＭｇＯ単結晶、または（１００）もしくは（１１０）の
５ｒＴｉＯ，、単結晶を用い、適当なマスクにより、所
望のパターンの第一組成のセラミック超伝導材のＹ−Ｂ
ａ　−Ｃｕ−ｏ系超伝導薄膜３２を蒸着する。

このパターンは塩酸あるいはリン酸によるウェットエツ
チングにより形成して良い。このとき、基板温度は７０
０℃に保つ。その上に第二組成セラミック超伝導材のＢ
ｉ　−Ｓｒ　−Ｃａ　−Ｃｕ　−０系の超伝導薄膜３３
を形成する。この間、基板温度は７００℃に保つ。

この第二組成セラミック超伝導材の蒸着の際に、第一組
成セラミック超伝導材のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０と第二セラ
ミック超伝導材Ｂｉ　−Ｓｒ　−ＣａＣｕ−０との接合
部３４の領域で相互拡散が生じる。そのため、接合部３
４では、組成が化学量論比からずれること、あるいは結
晶の格子定数の違いから超伝導性失い、絶縁膜として機
能する。

以上の接合の作製は第２図の装置で行われ、基板温度は
結晶化に必要な温度、例えば７００℃に保ち、第一組成
セラミック超伝導材Ｙ−Ｂａ　−Ｃｕ−〇と、第二セラ
ミック超伝導材Ｂｉ　−Ｓｒ　−Ｃａ−Ｃｕ−０の両者
とも付着速度１人／秒とし、それぞれ２．００ＯＡの膜
厚を形成する場合、Ｂｉ　−Ｓｒ−Ｃａ　−Ｃｕ−０膜
が形成される間に、相互拡散により形成される絶縁膜領
域の厚さは１００人程変色なる。

この絶縁膜領域の厚さを制御するには、■　蒸着時間（
蒸着速度） ■　基板温度（結晶化温度） を変化すればよく、蒸着時間の増大、基板温度の上昇で
、接合部により厚い絶縁膜領域が形成されることになる
。

第３図（Ｃ）において、３５は電極パッドであり、例え
ば金によって構成する。こうして作製したトンネル接合
素子７７Ｋにおける■−■特性を第４図に示す。この特
性図より、良好なトンネル接合が形成されていることが
わかる。

以上、二層構造の実施例を示したが、本発明は、より多
層の構造を形成することができる。

第５図に本発明の第二の実施例として、多層構造を示し
ている。図中、基板４１上に、第一のセラミック超伝導
材４２、第二のセラミック超伝導材４４、第三のセラミ
ック超伝導材４６、第四のセラミック超伝導材４８を順
に蒸着している。ここで、第一、第二、第三、第四のセ
ラミック超伝導材は、交互にＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０とＢｔ
　−Ｓｒ−Ｃａ　−Ｃｕ−０であるものとする。上層の
セラミック超伝導材の蒸着の間に各層の接合部に相互拡
散により、絶縁膜４３・４５．４７が形成される。各接
合部の絶縁膜の厚さを制御するためには、先の実施例と
同様に、基板温度（結晶化温度）、蒸着時間（蒸着速度
）で制御する。

以下にその制御工程の一例を示す。

■　下層の蒸着層を形成する。

■　上層の膜を所定の厚さに形成する。その際、より精
密な制御のためには、■の工程で用いた結晶化温度（基
板温度）を下げて■以降の蒸着を行えばよい。

この第二の実施例によれば、多層のトンネル接合を持つ
超格子構造の形成が可能となる。

以上の実施例では、トンネル絶縁膜の形成例を示したが
、本発明は、その制御性から、比較的厚い絶縁膜の形成
にも有益であり、例えば、プロキシミティ効果で要求さ
れる数百〜千人の絶縁膜の形成に適用できる。その場合
、結晶化温度や蒸着時間を増加させて、相互拡散領域を
厚く制御すれば良い。

以上の各実施例においては、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系とＢ
ｉ　−Ｓｒ　−Ｃａ　−Ｃｕ　−０系の接合で説明した
が、本発明は、組成や構造が異なるセラミック超伝導材
に広く適用できるものである。

以上、本発明について説明したが、本発明の実施は種々
変更可能であり、実施例のＥＢ蒸着装置を用いる方法以
外に、他の薄膜形成方法を採用することも可能であり、
例えば、スパック装置やＭＢＥ装置を用いることもでき
る。

次に、超伝導材の１つとしてＢｉ系を用い、かつその結
晶化温度を低下させる実施例を示す。この実施例では第
６図に示すスパッタ装置を用いる。

同図中、５１は真空チャンバ、５２は基板ホルダー５３
に支持された基板、５４は基板加熱用ヒータ、５５　、
５６はターゲットで、ここでは５５がＹＢａ３Ｃｕ、Ｏ
，焼結体ターゲット、５６がＢｏｏ、１ｌｐｂｏ、　２
ＳｒｌＣａｌＣｕ２０ｇ焼結体ターゲットであり、５６
はガス人口、５７は排気口で真空ポンプに接続されてい
る。

このスパッタ装置を用いて第７図に示すジョセフソン素
子を作製する。先ず、Ｍ　ｇ　Ｏ又は５ｒＴｉＯ，単結
晶基板５２（６１）を基板ホルダー５３に支持し、基板
５２を約６００℃に加熱する。真空チャンバ５１内の雰
囲気はＡｒ　１０２　＝　１／　ｌ　・１０−２Ｔｏｒ
ｒとする。こうして、ターゲット５５からＹＢａ＝Ｃｕ
４Ｌを基板５２上に成膜速度０．１５人／ｓｅｃで、厚
み２０００人にスパッタする。こうして基板６１上に成
膜されたＹＢａ、、Ｃｕａ［ｌ、膜は特性の向上のため
にさらに電気炉で酸素雪囲気中８５０℃でアニールして
も良い。この膜をリン酸あるいは塩酸でパター・ニング
して第７図に示す如き下層超伝導材層６２とする。次い
で、この基板を再び基板ホルダー５３に支持して、今度
はＰｂを添加したＢｉ系超超伝導体ターゲットＢｉｏ、
　ａＰｂｏ、　２ＳｒＣａＣｕｚＯ，）をスパックする
。雰囲気はＡｒ　／　０２　＝１０／　１〜２０／　１
．１０−’Ｔｏｒｒとする。基板温度は７００℃〜７５
０℃でよい。

こうして下層超伝導材層６２上にＢｉ系超超伝導材成膜
速度０．５　Ａ／ｓｅｃで厚み２０００八に成膜する。

この成膜中に前の実施例の如く上下超伝導材層の界面に
薄い絶縁層が形成される。それから、パターニングして
第７図に示す如き上層超伝導材層６３とする。

こうして作製されたジョセフソン素子のＩ−Ｖ特性は第
４図と同様であった。この実施例では、超伝導材として
Ｂｉ系を用いたが、Ｐｂを添加しないで空気中でスパッ
タする場合の約７５０℃の結晶化温度が、Ｐｂを添加し
酸素濃度をＡｒ　１０□＝１３／１に下げることによっ
て結晶化温度を約７５０℃に下げることができる。

ここではスパッタ装置を用いたが他の真空蒸着装置でも
実施できることは明らかである。また上記のように１ｎ
−ｓｉｔｕで結晶化させるかわりに、低温で成膜機外部
のアニール処理で結晶化させても良い。

第８図及び第９図は本発明の別の実施例である異なる超
伝導材の間にバリヤ層を介在させたジョセフソン素子を
示す。

第８図において、基板６１はＭｇＯ，５ｒＴｉＴｏ　、
サファイヤ、ＹＳＺなどの単結晶からなり、この上に下
層超伝導材層６２としてＹＢａ２Ｃｕ、Ｏｘ超伝導材を
スパッタする。この成膜は直上の実施例と同様でよいが
、成膜時に基板を８５０℃とし、２時間かけて結晶化し
てもよい。第８図に示す如く下層超伝導材層６２をパタ
ーニング後、バリヤ６３として、Ａβ、０．、　ＭｇＯ
などの絶縁材料を厚み１０〜３０人程度成変色る。この
バリヤ６３の成膜はスパッタで成膜すればよいが、下層
超伝導層６２の表面をＣＦ、プラズマ処理してフッ化物
に変えて絶縁化してもよい。また、バリヤ６３として金
属（例えば銀、金）を用いる場合は厚み１００〜１００
０　Ａに蒸着する。このバリヤ６３は、第８図に示す如
く、接合形成領域より大きいパターンに形成する。それ
から、上層６４としてＢｉ２５ｒ２［”ａ２Ｃｕ３ＣＩ
Ｋ超伝導材を厚み２０００人程度ユバッタ成膜する。こ
の成膜は先の実施例のＢｌｏ、’　ｅＰｔｌｏ、　２Ｓ
ｒＣａＣｕｔ、　５０１１と基本的に同様であるが、基
板加熱温度約７５０℃、又は外部で８００℃、Ａｒ　１
０２　＝１３／１の雲囲気中、１時間のアニールで結晶
化する。このとき、Ｂｉ系にＰｂを添加したものを用い
て結晶化温度を５０℃程度下げることができることは、
先の実施例の場合と同様である。上層超伝導材層を第８
図に示す如くパターニングし、電極を形成してジョセフ
ソン素子とする。

このようにして作製するジョセフソン素子では、第９図
（Ａ）の如くバリヤ６３にピンホール６５が発生し易い
が、この実施例では上下の超伝導材層６２．６４に異な
る系のセラミック超伝導材を用いているので、第９図（
Ｂ）に示す如く、ピンホール部で上下の異なるセラミッ
ク超伝導材が接触し、相互拡散と異なる結晶構造のため
に絶縁体６６を形成する。従って、ピンホールは消滅す
る。

第１０図は、このようにして作製された本発明の実施例
のジョセフソン素子〔第１０図（Ａ）〕と、この実施例
と同様であるが上下の超伝導材として同じＹＢａ２Ｃｕ
３（］、を用いたジョセフソン素子〔第１０図（Ｂ）〕
のＩ−Ｖ特性図である。これらの図より、従来法の接合
ではリーク電流が多く流れているのに対して、本発明の
実施例では優れた絶縁層（トンネル接合）が形成されて
いることが認められる。

第１１図は本発明に従って作製した光センサを示す。同
図中、７１はＭｇＯ単結晶基板、７２はＹＢａ、Ｃｕ３
０Ｘ超伝導材層、７３は８ｉＳｒＣａＣｕ２０．超伝導
材層、７４はＡｕ電極パッドである。この構造の作製方
法は基本的に第３図の実施例のそれと同様である。ただ
、光センサとして用いることを考慮して、″基板７１は
透明なものを用い、かつ上下の伝超伝導材料の７２．７
３の接合部７５に光が入射できるように接合部７６が基
板７１に接するように形成されている。

この先センサに基板７１側から赤外光を入射したところ
、電流が流れ、かつその応答は安定で高速である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、２層の超伝導材
の界面に絶縁領域を十分に薄く例えば数１０への厚みに
制御してかつ良好な絶縁膜として形成できる。従って、
良好なトンネル接合を形成でき、高温セラミック超伝導
材のみでの高温、例えば７７に以上の温度で動作する電
子デバイスを得ることができる。また、本発明は、プロ
キシミティ効果で要求される数百〜千人の絶縁膜の形成
にも適用できる。

さらに、本発明によれば、上記の如く薄く良質のトンネ
ル接合を高温超伝導材間に形成できるので、赤外領域の
光まで検出できる高速応答性光センサが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトンネル接合の基本構成を示す模式断
面図、第２図は本発明の第１の実施例に用いた成膜装置
の要部構成図、第３図は本発明の第１の実施例の製造工
程の要部における素子断面図、第４図は第１の実施例の
素子のＩ−Ｖ特性図、第５図は第２の実施例（多層）の
接合を示す素子断面図、第６図は第３の実施例に用いた
カソードＲＦスパッタ装置の模式図、第７図は第３の実
施例のジョセフソン素子の斜視図、第８図は第４の実施
例のジョセフソン素子の斜視図、第９図は第４の実施例
に対応する従来例（Ａ）及び実施例（Ｂ）の素子の接合
部を示す模式断面図、第１０図（Ａ）、　　（Ｂ）は第
９図（Ｂ）、　　（Ａ）に対応する素子のＩ−Ｖ特性図
、第１１図は実施例の光センサの模式断面図、第１２図
は従来のジョセフソン素子の模式断面図である。 １・・・基板、　　　　　　　２・・・超伝導薄膜、３
・・・絶縁膜、　　　　　　４・・・超伝導薄膜、１１
・・・基板、 １２．１４・・・異なるセラミック超伝導材、１３・・
・接合部、　　　　　　２２・・・反応室、２３・・・
ロードロックチャンバ ２４・・・反応室の排気口、 ２５・・・ロードロツタチャンバーの排気口、２６・・
・０２導入管、　　　２７・・・ヒータ、２８・・・電
子ビーム、　　　　３１・・・基板、３２−Ｙ−Ｂａ　
−Ｃｕ　−０系超伝導薄膜、３３・・・Ｂｉ系超伝導薄
膜、 ３４・・・接合部、　　　　　４１・・・基板、４２、
４４．４６．４８・・・セラミック超伝導材、４３、４
５．４７．４９・・・絶縁膜、５１・・・真空チャンバ
、　　　５２・・・基板、５３・・・基板ホルダー　　
　５４・・・ヒータ、５５．５６・・・ターゲット、　
　　５６・・・ガス入口、５７・・・排気口、　　　　
　６１・・・基板、６２・・・下層超伝導材層、　６３
・・・バリヤ、６４・・・上層超伝導材層、　６５・・
・ピンホール、６６・・・絶縁体、　　　　　　７１・
・・透明基板、７２　、１３・・・異なるセラミック超
伝導材層、７４・・・電極パッド、　　　　７５・・・
接合部。 本発明の基本構成を示す図 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、異種のセラミック超伝導材料のヘテロ接合を形成す
   る工程において、接合面での相互拡散により該接合部に
   絶縁層を形成することを特徴とする高温超伝導体接合の
   作製方法。 ２、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系セラミック超伝導材
   料とその他のセラミック超伝導材料のヘテロ接合を形成
   する工程において、接合面での相互拡散により該接合部
   に絶縁層を形成し、かつその際上記Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−
   Ｃｕ−Ｏ系セラミック超伝導材料にＰｂを添加するか、
   もしくは上記Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系セラミック
   超伝導材料の結晶化雰囲気の酸素分圧を１／１０以下に
   下げるか、またはこれらを組合せて、これらの処置をし
   ない場合と比べて実質的に低い温度で該Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃ
   ａ−Ｃｕ−Ｏ系セラミック超伝導材料を結晶化させるこ
   とを特徴とする高温超伝導材接合の作製方法。 ３、異種のセラミック超伝導材料の間に絶縁物、半導体
   又は金属からなるバリヤ層を介してヘテロ接合を形成す
   る工程において、該バリヤ層中にピンホールが発生する
   ことを、該セラミック超伝導材料の相互拡散により絶縁
   材を形成して防止することを特徴とする高温超伝導材接
   合の作製方法。 ４、異種のセラミック超伝導材料のヘテロ接合からなり
   、かつ該接合面に異種の該セラミック超伝導材料間の相
   互拡散により形成された絶縁層を有することを特徴とす
   る高温超伝導材接合。 ５、透明基板上に、異種のセラミック超伝導材料のヘテ
   ロ接合と、該接合面に異種の該セラミック超伝導材料間
   の相互拡散により形成された絶縁層とを有して成ること
   を特徴とする光センサ。