JPH04292419A - 酸化物超伝導体薄膜の形成方法 - Google Patents
酸化物超伝導体薄膜の形成方法Info
- Publication number
- JPH04292419A JPH04292419A JP3052601A JP5260191A JPH04292419A JP H04292419 A JPH04292419 A JP H04292419A JP 3052601 A JP3052601 A JP 3052601A JP 5260191 A JP5260191 A JP 5260191A JP H04292419 A JPH04292419 A JP H04292419A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cuo
- cao
- molecule
- oxide superconductor
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B23/00—Single-crystal growth by condensing evaporated or sublimed materials
- C30B23/02—Epitaxial-layer growth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/16—Oxides
- C30B29/22—Complex oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/16—Oxides
- C30B29/22—Complex oxides
- C30B29/225—Complex oxides based on rare earth copper oxides, e.g. high T-superconductors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
- H10N60/0296—Processes for depositing or forming copper oxide superconductor layers
- H10N60/0381—Processes for depositing or forming copper oxide superconductor layers by evaporation, e.g. MBE
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/80—Constructional details
- H10N60/85—Superconducting active materials
- H10N60/855—Ceramic superconductors
- H10N60/857—Ceramic superconductors comprising copper oxide
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
- Y10S505/725—Process of making or treating high tc, above 30 k, superconducting shaped material, article, or device
- Y10S505/729—Growing single crystal, e.g. epitaxy, bulk
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
- Y10S505/725—Process of making or treating high tc, above 30 k, superconducting shaped material, article, or device
- Y10S505/73—Vacuum treating or coating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物高温超伝導体、
より詳しくは、Ｂｉ系銅酸化物（Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａｎ−
１ Ｃｕｎ Ｏ ｘ ）超伝導体薄膜の形成方法に関す
る。
より詳しくは、Ｂｉ系銅酸化物（Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａｎ−
１ Ｃｕｎ Ｏ ｘ ）超伝導体薄膜の形成方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、超伝導体は、その電気抵抗ゼロな
どの特性を利用してデバイスや配線への応用が試みられ
てきたが、臨界温度（Ｔｃ）が非常に低いために、液体
ヘリウム中でしか使用できないという弱点があった。こ
れに対して、最近開発された酸化物超伝導体はＴｃが高
く、液体窒素中で使用できる可能性が出できた。しかも
、基板の上に形成する酸化物高温超伝導体薄膜を原子層
レベル制御して成膜すること（原子層積み上げ成膜法）
が研究・開発されている（例えば、河合知二：「“積み
上げ法”による高温超伝導超格子の設計と合成」、日本
金属学会会報、第２９巻、第９号（１９９０）、７３３
−７３９参照）。
どの特性を利用してデバイスや配線への応用が試みられ
てきたが、臨界温度（Ｔｃ）が非常に低いために、液体
ヘリウム中でしか使用できないという弱点があった。こ
れに対して、最近開発された酸化物超伝導体はＴｃが高
く、液体窒素中で使用できる可能性が出できた。しかも
、基板の上に形成する酸化物高温超伝導体薄膜を原子層
レベル制御して成膜すること（原子層積み上げ成膜法）
が研究・開発されている（例えば、河合知二：「“積み
上げ法”による高温超伝導超格子の設計と合成」、日本
金属学会会報、第２９巻、第９号（１９９０）、７３３
−７３９参照）。
【０００３】酸化物超伝導体薄膜でのＢｉ２Ｓｒ２Ｃａ
ｎ−１Ｃｕｎ Ｏ ｘ で表されるＢｉ系銅酸化物超伝
導体薄膜については、上述の文献での図５および図６（
第７３６頁）に、また、鯉沼、吉本：「スーパーファイ
ンセラミックス科学の展開」、化学、第４４巻、第８号
）１９８９）、ｐｐ．５５２−５５３での図１に図解さ
れている。このＢｉ系銅酸化物超伝導体薄膜において、
Ｂｉ２Ｓｒ２ＣｕＯ６（ｎ＝１、Ｃａが入らない場合）
は膜が平坦なことが知られている。これに対して、ｎが
２以上のときには（すなわちＣａが入った場合には）、
膜の平坦性が低下して凹凸が顕著になってきて、場合に
よってはＣｕとＣａの化合物からなる析出物が現れ、臨
界温度（Ｔｃ）も低下してしまう。さらに、原子層積み
上げ成膜法（ｌａｙｅｒ ｂｙ ｌａｙｅｒ法）で膜形
成を行うと、積層成長中のＲＨＥＥＤその場観察より、
Ｃａは二次元的に成長しないで三次元的に成長すること
になることが分かる。
ｎ−１Ｃｕｎ Ｏ ｘ で表されるＢｉ系銅酸化物超伝
導体薄膜については、上述の文献での図５および図６（
第７３６頁）に、また、鯉沼、吉本：「スーパーファイ
ンセラミックス科学の展開」、化学、第４４巻、第８号
）１９８９）、ｐｐ．５５２−５５３での図１に図解さ
れている。このＢｉ系銅酸化物超伝導体薄膜において、
Ｂｉ２Ｓｒ２ＣｕＯ６（ｎ＝１、Ｃａが入らない場合）
は膜が平坦なことが知られている。これに対して、ｎが
２以上のときには（すなわちＣａが入った場合には）、
膜の平坦性が低下して凹凸が顕著になってきて、場合に
よってはＣｕとＣａの化合物からなる析出物が現れ、臨
界温度（Ｔｃ）も低下してしまう。さらに、原子層積み
上げ成膜法（ｌａｙｅｒ ｂｙ ｌａｙｅｒ法）で膜形
成を行うと、積層成長中のＲＨＥＥＤその場観察より、
Ｃａは二次元的に成長しないで三次元的に成長すること
になることが分かる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、Ｂｉ２Ｓｒ２
Ｃａｎ−１ Ｃｕｎ Ｏ ｘ （ｎ≧２）のＢｉ系銅酸
化物超伝導体薄膜を平坦な膜として形成するためには、
Ｃａを堆積（積層）したときに、三次元的に成長してし
まったものを二次元的なものに回復しなくてはならない
。本発明の目的は、このＢｉ系銅酸化物超伝導体薄膜を
平坦にかつ臨界温度の高くなるように形成する方法を提
供することである。
Ｃａｎ−１ Ｃｕｎ Ｏ ｘ （ｎ≧２）のＢｉ系銅酸
化物超伝導体薄膜を平坦な膜として形成するためには、
Ｃａを堆積（積層）したときに、三次元的に成長してし
まったものを二次元的なものに回復しなくてはならない
。本発明の目的は、このＢｉ系銅酸化物超伝導体薄膜を
平坦にかつ臨界温度の高くなるように形成する方法を提
供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的が、Ｂｉ２Ｓ
ｒ２Ｃａｎ−１ Ｃｕｎ Ｏ ｘ （ｎ≧２）で表され
るＢｉ系銅酸化物超伝導体薄膜を原子層積み上げ成膜法
で形成する際に、ＣｕＯおよびＣａＯの積み上げを、Ｃ
ｕＯとＣａＯとを交互に超格子構造的に積層成長（堆積
）して行い、積層回数がｎ以上の整数であることを特徴
とする酸化物超伝導体薄膜の形成方法によって達成され
る。
ｒ２Ｃａｎ−１ Ｃｕｎ Ｏ ｘ （ｎ≧２）で表され
るＢｉ系銅酸化物超伝導体薄膜を原子層積み上げ成膜法
で形成する際に、ＣｕＯおよびＣａＯの積み上げを、Ｃ
ｕＯとＣａＯとを交互に超格子構造的に積層成長（堆積
）して行い、積層回数がｎ以上の整数であることを特徴
とする酸化物超伝導体薄膜の形成方法によって達成され
る。
【０００６】ＣｕＯとＣａＯとを交互に積層成長（堆積
）する際のそれぞれの積層時間を、ＣｕＯでｎＸ／ｍと
し、ＣａＯで（ｎ−１）Ｙ／ｍとし、ここでＸはＣｕＯ
一分子分の積層時間であり、ＹはＣａＯ一分子分の積層
時間であり、ｍは積層回数であることが好ましい。また
、ｎ≧３の場合には、ＣｕＯ一分子分を先に形成し、次
に、ＣｕＯとＣａＯとを交互に超格子構造的に積層成長
させ、そして、ＣｕＯ一分子分を形成することが望まし
く、ＣｕＯとＣａＯとを交互に積層成長する際のそれぞ
れの積層時間を、ＣｕＯで（ｎ−２）Ｘ／ｍとし、Ｃａ
Ｏで（ｎ−１）Ｙ／ｍとし、ここでＸはＣｕＯ一分子分
の積層時間であり、ＹはＣａＯ一分子分の積層時間であ
り、ｍは積層回数であることが好ましい。
）する際のそれぞれの積層時間を、ＣｕＯでｎＸ／ｍと
し、ＣａＯで（ｎ−１）Ｙ／ｍとし、ここでＸはＣｕＯ
一分子分の積層時間であり、ＹはＣａＯ一分子分の積層
時間であり、ｍは積層回数であることが好ましい。また
、ｎ≧３の場合には、ＣｕＯ一分子分を先に形成し、次
に、ＣｕＯとＣａＯとを交互に超格子構造的に積層成長
させ、そして、ＣｕＯ一分子分を形成することが望まし
く、ＣｕＯとＣａＯとを交互に積層成長する際のそれぞ
れの積層時間を、ＣｕＯで（ｎ−２）Ｘ／ｍとし、Ｃａ
Ｏで（ｎ−１）Ｙ／ｍとし、ここでＸはＣｕＯ一分子分
の積層時間であり、ＹはＣａＯ一分子分の積層時間であ
り、ｍは積層回数であることが好ましい。
【０００７】
【作用】本発明者は、原子層積み上げ成膜法（ｌａｙｅ
ｒ ｂｙ ｌａｙｅｒ法）で膜形成を行い、Ｃａが二次
元的に成長しないで三次元的に成長したのに続いてＣｕ
を成長すると膜は二次元的なものに回復することを見出
した。従って、Ｃａを成長（堆積）する際に一原子層分
を完全に積み上げる前にＣｕを積んでいるので、薄膜は
二次元的に成長して成膜できる。
ｒ ｂｙ ｌａｙｅｒ法）で膜形成を行い、Ｃａが二次
元的に成長しないで三次元的に成長したのに続いてＣｕ
を成長すると膜は二次元的なものに回復することを見出
した。従って、Ｃａを成長（堆積）する際に一原子層分
を完全に積み上げる前にＣｕを積んでいるので、薄膜は
二次元的に成長して成膜できる。
【０００８】
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の実施態
様例および比較例によって本発明を詳細に説明する。Ｂ
ｉ系銅酸化物超伝導体（Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ
）薄膜を原子層積み上げ成膜法で形成する場合には、次
のようにして行う。
様例および比較例によって本発明を詳細に説明する。Ｂ
ｉ系銅酸化物超伝導体（Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ
）薄膜を原子層積み上げ成膜法で形成する場合には、次
のようにして行う。
【０００９】先ず、図１に示すような公知のＭＢＥ（分
子線エピタキシャル成長）装置にて、成長真空室１内の
ヒータ２に基板（ＭｇＯまたはＳｒＴｉＯ３）３を取り
付け、Ｂｉ，Ｓｒ，ＣａおよびＣｕのクヌードセン・セ
ル４、５、６、７およびこれら金属を酸化するための酸
素プラズマ発生用のＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）
装置８を用意する。このＭＢＥ装置にはＱＭＳ（四重極
質量分析計）９、ＲＨＥＥＤスクリーン１０、ＲＨＥＥ
Ｄ用電子銃１１およびＱｕａｒｔｚ（水晶振動子膜厚計
）１２が設置されている。
子線エピタキシャル成長）装置にて、成長真空室１内の
ヒータ２に基板（ＭｇＯまたはＳｒＴｉＯ３）３を取り
付け、Ｂｉ，Ｓｒ，ＣａおよびＣｕのクヌードセン・セ
ル４、５、６、７およびこれら金属を酸化するための酸
素プラズマ発生用のＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）
装置８を用意する。このＭＢＥ装置にはＱＭＳ（四重極
質量分析計）９、ＲＨＥＥＤスクリーン１０、ＲＨＥＥ
Ｄ用電子銃１１およびＱｕａｒｔｚ（水晶振動子膜厚計
）１２が設置されている。
【００１０】２２２３組成（Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ２ Ｃｕ
３Ｏｘ ） のＢｉ系銅酸化物超伝導体薄膜を形成する
場合で説明すると、成長真空室１内を減圧して成長真空
圧（酸素分圧）２〜８×１０−５Ｔｏｒｒにし、基板３
を６００〜８００℃に加熱する。図２（ａ）および（ｂ
）に示すように、基板３上にクヌードセン・セル４から
のＢｉをＥＣＲ８で酸化しながら２分子分のＢｉ０を堆
積し、続いてＳｒをＥＣＲ８で酸化しながら、１分子分
のＳｒＯを堆積する。
３Ｏｘ ） のＢｉ系銅酸化物超伝導体薄膜を形成する
場合で説明すると、成長真空室１内を減圧して成長真空
圧（酸素分圧）２〜８×１０−５Ｔｏｒｒにし、基板３
を６００〜８００℃に加熱する。図２（ａ）および（ｂ
）に示すように、基板３上にクヌードセン・セル４から
のＢｉをＥＣＲ８で酸化しながら２分子分のＢｉ０を堆
積し、続いてＳｒをＥＣＲ８で酸化しながら、１分子分
のＳｒＯを堆積する。
【００１１】従来は図２（ａ）に示すように、ＥＣＲ８
で酸化しながらＣｕおよびＣａを交互に一分子分のＣｕ
Ｏ（３層）および一分子分のＣａＯ（２層）として積層
堆積する。基板温度が７５０℃のとき、ＣｕＯ一分子お
よびＣａＯ一分子の成長（積層）時間は、それぞれ１２
０秒、９０秒である。従って、ＣｕＯを３分子分および
ＣａＯを２分子分成長するには、それぞれ３６０秒、１
８０秒かかる。
で酸化しながらＣｕおよびＣａを交互に一分子分のＣｕ
Ｏ（３層）および一分子分のＣａＯ（２層）として積層
堆積する。基板温度が７５０℃のとき、ＣｕＯ一分子お
よびＣａＯ一分子の成長（積層）時間は、それぞれ１２
０秒、９０秒である。従って、ＣｕＯを３分子分および
ＣａＯを２分子分成長するには、それぞれ３６０秒、１
８０秒かかる。
【００１２】一方、本発明では図２（ｂ）に示すように
、全体として３分子分のＣｕＯと２分子分のＣａＯを積
み上げるように、ＣｕＯおよびＣａＯの順次堆積を１回
としてこれを１０回繰り返す交互積層（堆積）を行う。 ここでの１回のＣｕＯ堆積時間および１回のＣａＯ堆積
時間は、それぞれ３６秒、１８秒とする。１回の堆積で
、ＣｕＯは３／１０分子分、およびＣａＯは１／５分子
分だけ成長することになる。
、全体として３分子分のＣｕＯと２分子分のＣａＯを積
み上げるように、ＣｕＯおよびＣａＯの順次堆積を１回
としてこれを１０回繰り返す交互積層（堆積）を行う。 ここでの１回のＣｕＯ堆積時間および１回のＣａＯ堆積
時間は、それぞれ３６秒、１８秒とする。１回の堆積で
、ＣｕＯは３／１０分子分、およびＣａＯは１／５分子
分だけ成長することになる。
【００１３】それから、図２（ａ）および（ｂ）に示す
ように、ＳｒをＥＣＲ８で酸化しながら１分子分のＳｒ
Ｏを堆積し、続いてＢｉをＥＣＲ８で酸化しながら１分
子分のＢｉ０を堆積（積層）する。このようにして、２
２２３組成のハーフ・ユニット分が形成でき、これらの
一連のプロセスを繰り返すことによって多層構造のＢｉ
系銅酸化物超伝導体薄膜を形成（完成）できる。
ように、ＳｒをＥＣＲ８で酸化しながら１分子分のＳｒ
Ｏを堆積し、続いてＢｉをＥＣＲ８で酸化しながら１分
子分のＢｉ０を堆積（積層）する。このようにして、２
２２３組成のハーフ・ユニット分が形成でき、これらの
一連のプロセスを繰り返すことによって多層構造のＢｉ
系銅酸化物超伝導体薄膜を形成（完成）できる。
【００１４】上述の工程で、Ｂｉクヌードセン・セル４
が７００℃であり、Ｓｒクヌードセン・セル５が７４０
℃であり、Ｃａクヌードセン・セル６が５５０℃であり
およびＣｕクヌードセン・セル７が１０８０℃である。 そして、ＥＣＲの条件は、マイクロ波パワーが１００Ｗ
で、加速電圧が０．５ｋＶで、基板バイアス電圧が０．
５ｋＶである。
が７００℃であり、Ｓｒクヌードセン・セル５が７４０
℃であり、Ｃａクヌードセン・セル６が５５０℃であり
およびＣｕクヌードセン・セル７が１０８０℃である。 そして、ＥＣＲの条件は、マイクロ波パワーが１００Ｗ
で、加速電圧が０．５ｋＶで、基板バイアス電圧が０．
５ｋＶである。
【００１５】得られたＢｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ 薄
膜について、温度を下げながらその電気抵抗値を測定し
て、図３に示す結果が得られた。図３から明らかなよう
に、従来タイプの比較例Ｂｉ系銅酸化物超伝導体の臨界
温度（Ｔｃ）は６５Ｋであるのに対して、本発明の形成
方法で作製した超伝導体薄膜はその臨界温度が１００Ｋ
と高い。
膜について、温度を下げながらその電気抵抗値を測定し
て、図３に示す結果が得られた。図３から明らかなよう
に、従来タイプの比較例Ｂｉ系銅酸化物超伝導体の臨界
温度（Ｔｃ）は６５Ｋであるのに対して、本発明の形成
方法で作製した超伝導体薄膜はその臨界温度が１００Ｋ
と高い。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る形成
方法に従って作製されたＢｉ系銅酸化物超伝導体におい
ては、ＣａＯを堆積する際に完全に一分子分を堆積する
途中にＣｕＯを入れているので、膜は二次元的に成長す
る。従って、得られる超伝導薄膜は平坦であり、更に各
原子が所定位置に配列されるために臨界温度も高くなる
。
方法に従って作製されたＢｉ系銅酸化物超伝導体におい
ては、ＣａＯを堆積する際に完全に一分子分を堆積する
途中にＣｕＯを入れているので、膜は二次元的に成長す
る。従って、得られる超伝導薄膜は平坦であり、更に各
原子が所定位置に配列されるために臨界温度も高くなる
。
【図１】ＭＢＥ装置の概略図である。
【図２】（ａ）は従来方法に従って基板上に単原子層制
御レベルで積層堆積したＢｉ系銅酸化物超伝導体薄膜の
概略模式断面図である。 （ｂ）は本発明に従って基板上に単原子層制御レベルで
積層堆積したＢｉ系銅酸化物超伝導体薄膜の概略模式断
面図である。
御レベルで積層堆積したＢｉ系銅酸化物超伝導体薄膜の
概略模式断面図である。 （ｂ）は本発明に従って基板上に単原子層制御レベルで
積層堆積したＢｉ系銅酸化物超伝導体薄膜の概略模式断
面図である。
【図３】形成したＢｉ系銅酸化物超伝導体薄膜の温度と
電気抵抗との関係を示すグラフである。
電気抵抗との関係を示すグラフである。
１…成長真空室
３…基板
４〜７…クヌードセン・セル
８…ＥＣＲ
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａｎ−１ Ｃｕｎ Ｏ
ｘ （ｎ≧２）で表されるＢｉ系銅酸化物超伝導体薄
膜を原子層積み上げ成膜法で形成する際に、ＣｕＯおよ
びＣａＯの積み上げを、ＣｕＯとＣａＯとを交互に超格
子構造的に積層成長して行い、積層回数がｎ以上の整数
であることを特徴とする酸化物超伝導体薄膜の形成方法
。 - 【請求項２】 ＣｕＯとＣａＯとを交互に積層成長す
る際のそれぞれの積層時間を、ＣｕＯでｎＸ／ｍとし、
ＣａＯで（ｎ−１）Ｙ／ｍとし、ここでＸはＣｕＯ一分
子分の積層時間であり、ＹはＣａＯ一分子分の積層時間
であり、ｍは積層回数であることを特徴とする請求項１
記載の形成方法。 - 【請求項３】 ｎ≧３の場合には、ＣｕＯ一分子分を
先に形成し、次に、ＣｕＯとＣａＯとを交互に超格子構
造的に積層成長させ、そして、ＣｕＯ一分子分を形成す
ることを特徴とする請求項１記載の形成方法。 - 【請求項４】 ＣｕＯとＣａＯとを交互に積層成長す
る際のそれぞれの積層時間を、ＣｕＯで（ｎ−２）Ｘ／
ｍとし、ＣａＯで（ｎ−１）Ｙ／ｍとし、ここでＸはＣ
ｕＯ一分子分の積層時間であり、ＹはＣａＯ一分子分の
積層時間であり、ｍは積層回数であることを特徴とする
請求項３記載の形成方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3052601A JPH04292419A (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 酸化物超伝導体薄膜の形成方法 |
| EP92104591A EP0504804A1 (en) | 1991-03-18 | 1992-03-17 | Bi system copper oxide superconducting thin film and method of forming the same |
| US07/853,295 US5340793A (en) | 1991-03-18 | 1992-03-18 | Layer-by-layer process for forming Bi -containing oxide superconducting films |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3052601A JPH04292419A (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 酸化物超伝導体薄膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04292419A true JPH04292419A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=12919307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3052601A Withdrawn JPH04292419A (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 酸化物超伝導体薄膜の形成方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5340793A (ja) |
| EP (1) | EP0504804A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04292419A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06188469A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-07-08 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 多層付着による超電導薄膜の製造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2712429B1 (fr) * | 1993-11-12 | 1996-01-26 | Michel Jean Robert Lagues | Materiau supraconducteur constitue de couches monomoleculaires superposees |
| FR2755300B1 (fr) * | 1996-10-31 | 1999-01-08 | Wintici | Materiau multicouches conducteur de l'electricite, et procede de traitement d'un tel materiau |
| JP2939530B2 (ja) * | 1996-11-29 | 1999-08-25 | 工業技術院長 | ビスマスを構成元素に含む多元系酸化物薄膜の結晶成長法 |
| US6707647B2 (en) * | 2001-01-29 | 2004-03-16 | International Business Machines Corporation | Magnetic head with thin gap layers |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63241810A (ja) * | 1987-03-28 | 1988-10-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導積層材 |
| CA2029038C (en) * | 1989-10-31 | 1993-12-14 | Keizo Harada | Process and system for preparing a superconducting thin film of oxide |
-
1991
- 1991-03-18 JP JP3052601A patent/JPH04292419A/ja not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-03-17 EP EP92104591A patent/EP0504804A1/en not_active Withdrawn
- 1992-03-18 US US07/853,295 patent/US5340793A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06188469A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-07-08 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 多層付着による超電導薄膜の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5340793A (en) | 1994-08-23 |
| EP0504804A1 (en) | 1992-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1330193C (en) | Method for making artificial layered high-t_ superconductors | |
| JP2004530046A (ja) | ２軸性の集合組織を有する結晶薄膜のバッファ層ならびに構造を作製するための方法及び装置 | |
| JPH01303770A (ja) | 超電導ベース・トランジスタの製造方法 | |
| JPH01197396A (ja) | エピタキシャル構造を有する超伝導体装置 | |
| JPH04357198A (ja) | 酸化物超電導薄膜の製造方法 | |
| JPH04292419A (ja) | 酸化物超伝導体薄膜の形成方法 | |
| JPH0284782A (ja) | ジョセフソン素子の製造方法 | |
| RU2481673C1 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного высокотемпературного сверхпроводящего материала | |
| US5976624A (en) | Process for producing bismuth compounds, and bismuth compounds | |
| EP0505112B1 (en) | Bi-Sr-Ca-Cu-O system superconducting thin film and method of forming the same | |
| JP2741277B2 (ja) | 薄膜超電導体およびその製造方法 | |
| JPH05194095A (ja) | 薄膜電気伝導体の製造方法 | |
| JP2666978B2 (ja) | 超電導素子 | |
| JPH03275504A (ja) | 酸化物超伝導体薄膜およびその製造方法 | |
| JPH01275406A (ja) | 超電導体構造物の製造方法 | |
| JPH01246132A (ja) | 薄膜超電導体の製造方法 | |
| JPH05194096A (ja) | 薄膜酸化物電気伝導体の製造方法 | |
| JPH0196015A (ja) | 超電導薄膜の製造方法及び装置 | |
| JP2781331B2 (ja) | 薄膜超伝導体の製造方法 | |
| JP3025891B2 (ja) | 薄膜超電導体およびその製造方法 | |
| Zhao et al. | Development of preparation of the functional thin films by pulsed laser deposition | |
| JPH05319820A (ja) | 薄膜酸化物電気伝導体の製造方法 | |
| JPH05194097A (ja) | 薄膜電気伝導体の製造方法 | |
| JPS63291482A (ja) | 超電和体の製造方法 | |
| JPH0812937B2 (ja) | 超電導体膜を含む多層膜の作製方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |