JPH06151987A - 超電導トランジスタ装置 - Google Patents
超電導トランジスタ装置Info
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- JPH06151987A JPH06151987A JP4292437A JP29243792A JPH06151987A JP H06151987 A JPH06151987 A JP H06151987A JP 4292437 A JP4292437 A JP 4292437A JP 29243792 A JP29243792 A JP 29243792A JP H06151987 A JPH06151987 A JP H06151987A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超電導トランジスタ装置において、装置全体
としての消費電力を低減する。 【構成】 超電導性のソースおよびドレイン電極、半導
体性のチャネル層、絶縁性のゲート絶縁膜および金属伝
導性のゲート電極によって超電導トランジスタが構成さ
れ、半導体性のチャネル層の伝導性を生じせしめるキャ
リアがホールからなる超電導トランジスタと、電子から
なる超電導トランジスタを単一の基板上に形成すること
により超電導トランジスタ装置を構成する。 【効果】 定常的に消費する電力が単体の超電導トラン
ジスタよりさらに数十分の１、さらには数百分の１に低
減される。このために、超電導トランジスタ回路あるい
は装置としての消費電力が同様に低減される。超電導ト
ランジスタの１平方ｃｍ当たりの消費電力による集積密
度の限界が数万ゲートであったのが、数百万ゲートレベ
ルまで広げられる。このために単一の装置でより高機能
の処理を行うことができる。
としての消費電力を低減する。 【構成】 超電導性のソースおよびドレイン電極、半導
体性のチャネル層、絶縁性のゲート絶縁膜および金属伝
導性のゲート電極によって超電導トランジスタが構成さ
れ、半導体性のチャネル層の伝導性を生じせしめるキャ
リアがホールからなる超電導トランジスタと、電子から
なる超電導トランジスタを単一の基板上に形成すること
により超電導トランジスタ装置を構成する。 【効果】 定常的に消費する電力が単体の超電導トラン
ジスタよりさらに数十分の１、さらには数百分の１に低
減される。このために、超電導トランジスタ回路あるい
は装置としての消費電力が同様に低減される。超電導ト
ランジスタの１平方ｃｍ当たりの消費電力による集積密
度の限界が数万ゲートであったのが、数百万ゲートレベ
ルまで広げられる。このために単一の装置でより高機能
の処理を行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高速デジタル回路、アナ
ログデータ処理回路、センサ回路装置、微小磁場信号検
出装置等、超電導性を用いることにより特有の性能を発
揮する超電導エレクトロニクスの分野にかかわり、とく
に高速で低消費電力性能を有する超電導トランジスタ装
置の動作方式および素子構造に関するものである。
ログデータ処理回路、センサ回路装置、微小磁場信号検
出装置等、超電導性を用いることにより特有の性能を発
揮する超電導エレクトロニクスの分野にかかわり、とく
に高速で低消費電力性能を有する超電導トランジスタ装
置の動作方式および素子構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の超電導トランジスタとしては、半
導体の電界効果トランジスタおよびバイポーラトランジ
スタに対応した動作方式の素子が得られている。超電導
の電界効果トランジスタはソースとドレイン電極間の超
電導電流の振幅をゲート電圧によって制御するものであ
り、超電導のバイポーラトランジスタは準粒子電流、す
なわち常伝導電流の値を超電導ベースに対する電圧バイ
アスによって制御するものである。これらの中で超電導
の電界効果トランジスタは超電導の近接効果と常伝導層
のキャリア分布に対する電界効果を利用するものであ
る。近接効果とは超電導体と常伝導体を接すると、超電
導キャリアが超電導体から常伝導体内にしみだす現象の
ことである。従って常伝導層を介して２個の超電導電極
を接続すると、超電導電極間で超電導電流が流れる。こ
の超電導電流は電界効果によって、ゲート電圧を印加す
ることにより制御される。このような動作方式を有する
超電導の電界効果トランジスタは従来、常伝導層にＩｎ
Ａｓ，あるいはＳｉ，超電導層にＮｂを用いて作製さ
れ、動作が実現されている。このような超電導トランジ
スタの例としてＩｎＡｓ半導体層とＮｂ超電導層を組み
合わせた素子に関してはフィジカル・レビュー・レター
ズ，１９８５年５４巻２４４９頁（Ｐｈｙｓｉｃａｌ
Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ， Ｖｏｌ．５４，
ｐ．２４４９ （１９８５））に記載されている。
導体の電界効果トランジスタおよびバイポーラトランジ
スタに対応した動作方式の素子が得られている。超電導
の電界効果トランジスタはソースとドレイン電極間の超
電導電流の振幅をゲート電圧によって制御するものであ
り、超電導のバイポーラトランジスタは準粒子電流、す
なわち常伝導電流の値を超電導ベースに対する電圧バイ
アスによって制御するものである。これらの中で超電導
の電界効果トランジスタは超電導の近接効果と常伝導層
のキャリア分布に対する電界効果を利用するものであ
る。近接効果とは超電導体と常伝導体を接すると、超電
導キャリアが超電導体から常伝導体内にしみだす現象の
ことである。従って常伝導層を介して２個の超電導電極
を接続すると、超電導電極間で超電導電流が流れる。こ
の超電導電流は電界効果によって、ゲート電圧を印加す
ることにより制御される。このような動作方式を有する
超電導の電界効果トランジスタは従来、常伝導層にＩｎ
Ａｓ，あるいはＳｉ，超電導層にＮｂを用いて作製さ
れ、動作が実現されている。このような超電導トランジ
スタの例としてＩｎＡｓ半導体層とＮｂ超電導層を組み
合わせた素子に関してはフィジカル・レビュー・レター
ズ，１９８５年５４巻２４４９頁（Ｐｈｙｓｉｃａｌ
Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ， Ｖｏｌ．５４，
ｐ．２４４９ （１９８５））に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】超電導トランジスタは
単体でマイクロワットレベルの低消費電力性能を有する
ものであるが、スイッチング回路において、単体素子の
組合せあるいは素子構造を工夫することにより、この低
消費電力性能を発揮させる必要がある。Ｓｉ系のＭＯＳ
トランジスタ回路においては、ｎチャネルのＭＯＳトラ
ンジスタとｐチャネルのＭＯＳトランジスタを組み合わ
せることにより、電圧信号は発生するが、電流はトラン
ジスタのリーク電流値に抑えられるコンプリメンタリ回
路が考案されている。超電導トランジスタにおいても同
様の原理によって、コンプリメンタリ回路を実現できれ
ば単体としての低消費電力性能のみならず、スイッチン
グ回路としてもさらに消費電力の低減を図ることができ
る。たとえば、Ｓｉをチャネル層とする超電導トランジ
スタにおいては、リンあるいはＡｓをドープしたｎ型Ｓ
ｉ層と、ボロンをドープしたｐ型Ｓｉ層をＳｉ基板上に
形成することによってこのようなコンプリメンタリ回路
を実現することができる。
単体でマイクロワットレベルの低消費電力性能を有する
ものであるが、スイッチング回路において、単体素子の
組合せあるいは素子構造を工夫することにより、この低
消費電力性能を発揮させる必要がある。Ｓｉ系のＭＯＳ
トランジスタ回路においては、ｎチャネルのＭＯＳトラ
ンジスタとｐチャネルのＭＯＳトランジスタを組み合わ
せることにより、電圧信号は発生するが、電流はトラン
ジスタのリーク電流値に抑えられるコンプリメンタリ回
路が考案されている。超電導トランジスタにおいても同
様の原理によって、コンプリメンタリ回路を実現できれ
ば単体としての低消費電力性能のみならず、スイッチン
グ回路としてもさらに消費電力の低減を図ることができ
る。たとえば、Ｓｉをチャネル層とする超電導トランジ
スタにおいては、リンあるいはＡｓをドープしたｎ型Ｓ
ｉ層と、ボロンをドープしたｐ型Ｓｉ層をＳｉ基板上に
形成することによってこのようなコンプリメンタリ回路
を実現することができる。
【０００４】しかるに、従来技術の項で述べたＮｂ等金
属系の超電導トランジスタではなく、液体窒素温度での
動作が可能な酸化物超電導材料を用いて超電導トランジ
スタを構成しようとする場合、コンプリメンタリ回路を
得ることは困難である。この理由はチャネル層としてＳ
ｉのような従来より知られている半導体材料を用いるこ
とができないからである。Ｓｉ基板の上に直接ＹＢａＣ
ｕ酸化物のような酸化物系超電導薄膜を形成した場合、
ＹＢａＣｕ酸化物とＳｉ基板との間で拡散反応を生じ、
界面でＳｉが酸化されるとともに、ＹＢａＣｕ酸化物の
超電導性が損なわれてしまう。このような問題点はチャ
ネル層として他の半導体材料、すなわちＧａＡｓ，Ｉｎ
Ａｓ等を用いるとしても同様に生じ、超電導トランジス
タの形成を困難にする。超電導電極としてＢｉＳｒＣａ
Ｃｕ酸化物等他の酸化物超電導材料を用いても同様の問
題点を生じる。
属系の超電導トランジスタではなく、液体窒素温度での
動作が可能な酸化物超電導材料を用いて超電導トランジ
スタを構成しようとする場合、コンプリメンタリ回路を
得ることは困難である。この理由はチャネル層としてＳ
ｉのような従来より知られている半導体材料を用いるこ
とができないからである。Ｓｉ基板の上に直接ＹＢａＣ
ｕ酸化物のような酸化物系超電導薄膜を形成した場合、
ＹＢａＣｕ酸化物とＳｉ基板との間で拡散反応を生じ、
界面でＳｉが酸化されるとともに、ＹＢａＣｕ酸化物の
超電導性が損なわれてしまう。このような問題点はチャ
ネル層として他の半導体材料、すなわちＧａＡｓ，Ｉｎ
Ａｓ等を用いるとしても同様に生じ、超電導トランジス
タの形成を困難にする。超電導電極としてＢｉＳｒＣａ
Ｃｕ酸化物等他の酸化物超電導材料を用いても同様の問
題点を生じる。
【０００５】そこで本発明の目的は、酸化物超電導材料
を電極とする超電導トランジスタからなる超電導トラン
ジスタ装置において、コンプリメンタリ回路の構成が可
能で、これにより、低消費電力性能が実現できる超電導
トランジスタの構成、材料の組合せおよび製造方法を提
供することにある。
を電極とする超電導トランジスタからなる超電導トラン
ジスタ装置において、コンプリメンタリ回路の構成が可
能で、これにより、低消費電力性能が実現できる超電導
トランジスタの構成、材料の組合せおよび製造方法を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、本発
明の目的を達成するために以下に述べる技術的手段を採
用した。
明の目的を達成するために以下に述べる技術的手段を採
用した。
【０００７】すなわち、超電導トランジスタ装置におい
て、超電導性のソースおよびドレイン電極、半導体性の
チャネル層、絶縁性のゲート絶縁膜および金属伝導性の
ゲート電極から構成される超電導トランジスタを複数個
配列する。超電導トランジスタ装置は半導体性のチャネ
ル層の伝導性を生じせしめるキャリアがホールからなる
超電導トランジスタ、および電子からなる超電導トラン
ジスタによって組み合わされ、これらが単一の基板上に
形成される。
て、超電導性のソースおよびドレイン電極、半導体性の
チャネル層、絶縁性のゲート絶縁膜および金属伝導性の
ゲート電極から構成される超電導トランジスタを複数個
配列する。超電導トランジスタ装置は半導体性のチャネ
ル層の伝導性を生じせしめるキャリアがホールからなる
超電導トランジスタ、および電子からなる超電導トラン
ジスタによって組み合わされ、これらが単一の基板上に
形成される。
【０００８】超電導トランジスタの構造に関して、超電
導性のソースおよびドレイン電極がＬａＳｒＣｕ酸化
物、ＹＢａＣｕ酸化物、ＢｉＳｒＣａＣｕ酸化物、Ｔｌ
ＢａＣａＣｕ酸化物をはじめとするＣｕ系酸化物超電導
薄膜から成り、基板材がＳｒＴｉ酸化物から成り、かつ
チャネル層が構成元素の一部をＶ，Ｎｂ，あるいはＴ
ａ，およびＫ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓで置換したＳｒ
Ｔｉ酸化物薄膜から成ることとする。
導性のソースおよびドレイン電極がＬａＳｒＣｕ酸化
物、ＹＢａＣｕ酸化物、ＢｉＳｒＣａＣｕ酸化物、Ｔｌ
ＢａＣａＣｕ酸化物をはじめとするＣｕ系酸化物超電導
薄膜から成り、基板材がＳｒＴｉ酸化物から成り、かつ
チャネル層が構成元素の一部をＶ，Ｎｂ，あるいはＴ
ａ，およびＫ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓで置換したＳｒ
Ｔｉ酸化物薄膜から成ることとする。
【０００９】あるいは、超電導性のソースおよびドレイ
ン電極がＬａＳｒＣｕ酸化物、ＹＢａＣｕ酸化物、Ｂｉ
ＳｒＣａＣｕ酸化物、ＴｌＢａＣａＣｕ酸化物をはじめ
とするＣｕ系酸化物超電導薄膜から成り、ＬａＣｕ酸化
物やＮｄＣｕ酸化物等Ｐｒ，Ｓｍ，ＥｕおよびＧｄを含
む希土類元素とＣｕを含む酸化物、これら希土類元素と
ＢａあるいはＳｒ，ＣａおよびＣｕからなる酸化物から
成ることとする。
ン電極がＬａＳｒＣｕ酸化物、ＹＢａＣｕ酸化物、Ｂｉ
ＳｒＣａＣｕ酸化物、ＴｌＢａＣａＣｕ酸化物をはじめ
とするＣｕ系酸化物超電導薄膜から成り、ＬａＣｕ酸化
物やＮｄＣｕ酸化物等Ｐｒ，Ｓｍ，ＥｕおよびＧｄを含
む希土類元素とＣｕを含む酸化物、これら希土類元素と
ＢａあるいはＳｒ，ＣａおよびＣｕからなる酸化物から
成ることとする。
【００１０】超電導トランジスタの配列に関しては、チ
ャネル層のキャリアをホールとする超電導トランジスタ
とキャリアを電子とする超電導トランジスタが直列に接
続され、かつ常に少なくとも、片一方の超電導トランジ
スタがオフ状態、すなわち高抵抗状態にあることとす
る。
ャネル層のキャリアをホールとする超電導トランジスタ
とキャリアを電子とする超電導トランジスタが直列に接
続され、かつ常に少なくとも、片一方の超電導トランジ
スタがオフ状態、すなわち高抵抗状態にあることとす
る。
【００１１】超電導トランジスタ装置の製造方法に関し
ては、超電導トランジスタのチャネル層に供するところ
の、構成元素の一部がＶ，Ｎｂ，あるいはＴａ，および
Ｋ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓで置換されたＳｒＴｉ酸化
物層がＳｒＴｉ酸化物の単結晶基板上に薄膜形成されて
成ることとする。
ては、超電導トランジスタのチャネル層に供するところ
の、構成元素の一部がＶ，Ｎｂ，あるいはＴａ，および
Ｋ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓで置換されたＳｒＴｉ酸化
物層がＳｒＴｉ酸化物の単結晶基板上に薄膜形成されて
成ることとする。
【００１２】さらには超電導トランジスタのチャネル層
に供するところの、ＳｒＴｉ酸化物の一部がＶ，Ｎｂ，
あるいはＴａ，およびＫ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓで置
換されたＳｒＴｉ酸化物層がＳｒＴｉ酸化物の単結晶表
面に対して選択的に、これら元素のイオン打ち込みによ
って形成されて成ることとする。
に供するところの、ＳｒＴｉ酸化物の一部がＶ，Ｎｂ，
あるいはＴａ，およびＫ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓで置
換されたＳｒＴｉ酸化物層がＳｒＴｉ酸化物の単結晶表
面に対して選択的に、これら元素のイオン打ち込みによ
って形成されて成ることとする。
【００１３】あるいはチャネル層として供されるＬａＣ
ｕ酸化物やＮｄＣｕ酸化物等Ｐｒ，Ｓｍ，ＥｕおよびＧ
ｄを含む希土類元素とＣｕを含む酸化物、これら希土類
元素とＢａあるいはＳｒ，ＣａおよびＣｕからなる酸化
物等が場所的に選択されて、少なくとも表面層が酸化物
で絶縁性を有する単結晶性基板上に薄膜形成されて成る
こととする。
ｕ酸化物やＮｄＣｕ酸化物等Ｐｒ，Ｓｍ，ＥｕおよびＧ
ｄを含む希土類元素とＣｕを含む酸化物、これら希土類
元素とＢａあるいはＳｒ，ＣａおよびＣｕからなる酸化
物等が場所的に選択されて、少なくとも表面層が酸化物
で絶縁性を有する単結晶性基板上に薄膜形成されて成る
こととする。
【００１４】
【作用】上に述べた技術的手段は以下の理由により上記
課題を解決するものである。すなわち、上記超電導トラ
ンジスタ装置の構造および製造方法はホールおよび電子
をそれぞれのキャリアとする従来の超電導トランジスタ
に対して、酸化物超電導材料をソースおよびドレイン電
極に用いてコンプリメンタリ回路の構成を可能とし、こ
れにより、低消費電力性能が実現できるとともに、液体
窒素温度での動作を可能にするものである。
課題を解決するものである。すなわち、上記超電導トラ
ンジスタ装置の構造および製造方法はホールおよび電子
をそれぞれのキャリアとする従来の超電導トランジスタ
に対して、酸化物超電導材料をソースおよびドレイン電
極に用いてコンプリメンタリ回路の構成を可能とし、こ
れにより、低消費電力性能が実現できるとともに、液体
窒素温度での動作を可能にするものである。
【００１５】ソースおよびドレイン電極がＣｕ系酸化物
超電導薄膜から成り、基板材がＳｒＴｉ酸化物から成
り、かつチャネル層がＳｒＴｉ酸化物の一部をＶ，Ｎ
ｂ，あるいはＴａ，およびＫ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓ
で置換したＳｒＴｉ酸化物薄膜から成る超電導トランジ
スタにおいて、これらＳｒＴｉ酸化物薄膜はＣｕ系酸化
物超電導薄膜を形成するべき酸化雰囲気中で熱的に安定
であり、ＹＢａＣｕ酸化物等の酸化物超電導膜と反応す
ることなく、超電導特性を劣化させることはない。さら
にＳｒＴｉ酸化物の一部をＶ，Ｎｂ，あるいはＴａで置
換したＳｒＴｉ酸化物薄膜はキャリアが電子的な性質を
持ち、Ｋ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓで置換したＳｒＴｉ
酸化物薄膜はホール的な性質を有する。したがってこれ
ら２種類のＳｒＴｉ酸化物薄膜をチャネル層とする超電
導トランジスタを組み合わせることによりコンプリメン
タリな超電導トランジスタ装置を構成することができ
る。
超電導薄膜から成り、基板材がＳｒＴｉ酸化物から成
り、かつチャネル層がＳｒＴｉ酸化物の一部をＶ，Ｎ
ｂ，あるいはＴａ，およびＫ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓ
で置換したＳｒＴｉ酸化物薄膜から成る超電導トランジ
スタにおいて、これらＳｒＴｉ酸化物薄膜はＣｕ系酸化
物超電導薄膜を形成するべき酸化雰囲気中で熱的に安定
であり、ＹＢａＣｕ酸化物等の酸化物超電導膜と反応す
ることなく、超電導特性を劣化させることはない。さら
にＳｒＴｉ酸化物の一部をＶ，Ｎｂ，あるいはＴａで置
換したＳｒＴｉ酸化物薄膜はキャリアが電子的な性質を
持ち、Ｋ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓで置換したＳｒＴｉ
酸化物薄膜はホール的な性質を有する。したがってこれ
ら２種類のＳｒＴｉ酸化物薄膜をチャネル層とする超電
導トランジスタを組み合わせることによりコンプリメン
タリな超電導トランジスタ装置を構成することができ
る。
【００１６】ソースおよびドレイン電極がＣｕ系酸化物
超電導薄膜から成り、チャネル層がＬａＣｕ酸化物やＮ
ｄＣｕ酸化物等Ｐｒ，Ｓｍ，ＥｕおよびＧｄを含む希土
類元素とＣｕを含む酸化物、これら希土類元素とＢａあ
るいはＳｒ，ＣａおよびＣｕからなる酸化物等から成る
超電導トランジスタにおいて、これらＬａＣｕ酸化物や
ＮｄＣｕ酸化物等Ｐｒ，Ｓｍ，ＥｕおよびＧｄを含む希
土類元素とＣｕを含む酸化物、これら希土類元素とＢａ
あるいはＳｒ，ＣａおよびＣｕからなる酸化物等はＣｕ
系酸化物超電導薄膜を形成するべき酸化雰囲気中で熱的
に安定であり、ＹＢａＣｕ酸化物等の酸化物超電導膜と
反応して、超電導特性を劣化させることはない。さらに
これらＣｕ系酸化物の中でＬａＣｕ酸化物、ＮｄＣｕ酸
化物さらにはＰｒ，Ｓｍ，ＥｕおよびＧｄを含む希土類
元素とＣｕを含む酸化物はキャリアが電子的な性質を持
ち、希土類元素とＢａあるいはＳｒ，ＣａおよびＣｕか
らなる酸化物等はキャリアがホール的な性質を持つ。
超電導薄膜から成り、チャネル層がＬａＣｕ酸化物やＮ
ｄＣｕ酸化物等Ｐｒ，Ｓｍ，ＥｕおよびＧｄを含む希土
類元素とＣｕを含む酸化物、これら希土類元素とＢａあ
るいはＳｒ，ＣａおよびＣｕからなる酸化物等から成る
超電導トランジスタにおいて、これらＬａＣｕ酸化物や
ＮｄＣｕ酸化物等Ｐｒ，Ｓｍ，ＥｕおよびＧｄを含む希
土類元素とＣｕを含む酸化物、これら希土類元素とＢａ
あるいはＳｒ，ＣａおよびＣｕからなる酸化物等はＣｕ
系酸化物超電導薄膜を形成するべき酸化雰囲気中で熱的
に安定であり、ＹＢａＣｕ酸化物等の酸化物超電導膜と
反応して、超電導特性を劣化させることはない。さらに
これらＣｕ系酸化物の中でＬａＣｕ酸化物、ＮｄＣｕ酸
化物さらにはＰｒ，Ｓｍ，ＥｕおよびＧｄを含む希土類
元素とＣｕを含む酸化物はキャリアが電子的な性質を持
ち、希土類元素とＢａあるいはＳｒ，ＣａおよびＣｕか
らなる酸化物等はキャリアがホール的な性質を持つ。
【００１７】したがって、チャネル層のキャリアをホー
ルとする超電導トランジスタとキャリアを電子とする超
電導トランジスタを直列に接続することにより、常に少
なくとも、片一方の超電導トランジスタがオフ状態、す
なわち高抵抗状態にでき、このことにより超電導トラン
ジスタ装置の供給電流および電極を最小限にとどめるこ
とができる。
ルとする超電導トランジスタとキャリアを電子とする超
電導トランジスタを直列に接続することにより、常に少
なくとも、片一方の超電導トランジスタがオフ状態、す
なわち高抵抗状態にでき、このことにより超電導トラン
ジスタ装置の供給電流および電極を最小限にとどめるこ
とができる。
【００１８】超電導トランジスタ装置の製造方法に関し
ては、超電導トランジスタのチャネル層に供するところ
の、ＳｒＴｉ酸化物の一部をＶ，Ｎｂ，あるいはＴａ，
およびＫ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓで置換し、個別に置
換されたＳｒＴｉ酸化物層をＳｒＴｉ酸化物の単結晶基
板上に蒸着法あるいはスパッタリング法などの成膜技術
を用いて薄膜形成させることは可能である。さらにはＳ
ｒＴｉ酸化物の一部をＶ，Ｎｂ，あるいはＴａ，および
Ｋ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓで置換したＳｒＴｉ酸化物
層はＳｒＴｉ酸化物の単結晶表面に対して選択的に、こ
れら元素のイオン打ち込みによって形成させることも可
能である。ＬａＣｕ酸化物やＮｄＣｕ酸化物等Ｐｒ，Ｓ
ｍ，ＥｕおよびＧｄを含む希土類元素とＣｕを含む酸化
物、これら希土類元素とＢａあるいはＳｒ，Ｃａおよび
Ｃｕからなる酸化物等も場所的に選択し、少なくとも表
面層が酸化物で絶縁性を有する単結晶性基板上に薄膜形
成させることも可能である。
ては、超電導トランジスタのチャネル層に供するところ
の、ＳｒＴｉ酸化物の一部をＶ，Ｎｂ，あるいはＴａ，
およびＫ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓで置換し、個別に置
換されたＳｒＴｉ酸化物層をＳｒＴｉ酸化物の単結晶基
板上に蒸着法あるいはスパッタリング法などの成膜技術
を用いて薄膜形成させることは可能である。さらにはＳ
ｒＴｉ酸化物の一部をＶ，Ｎｂ，あるいはＴａ，および
Ｋ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓで置換したＳｒＴｉ酸化物
層はＳｒＴｉ酸化物の単結晶表面に対して選択的に、こ
れら元素のイオン打ち込みによって形成させることも可
能である。ＬａＣｕ酸化物やＮｄＣｕ酸化物等Ｐｒ，Ｓ
ｍ，ＥｕおよびＧｄを含む希土類元素とＣｕを含む酸化
物、これら希土類元素とＢａあるいはＳｒ，Ｃａおよび
Ｃｕからなる酸化物等も場所的に選択し、少なくとも表
面層が酸化物で絶縁性を有する単結晶性基板上に薄膜形
成させることも可能である。
【００１９】
【実施例】本発明を以下の実施例に基づいて説明する。
【００２０】〔実施例１〕 図１に示されるように、超
電導性のソースおよびドレイン電極をＹＢａＣｕ酸化物
とし、基板材をＳｒＴｉ酸化物とし、かつチャネル層を
ＳｒＴｉ酸化物の一部をＶおよびＣｓで置換したＳｒＴ
ｉ酸化物薄膜から成る超電導トランジスタを以下の方法
で作製する。ＳｒＴｉ酸化物単結晶を基板材１として、
この上にＶを０．０１ａｔ．％含有するＳｒＴｉ酸化物
薄膜２１を３００ｎｍの膜厚に形成する。膜形成はＶを
０．０１ａｔ．％含有するＳｒＴｉ酸化物の焼結体をタ
ーゲットとして用い、ＫｒＦのエキシマレーザを照射す
ることによる蒸着法によって形成する。薄膜が堆積され
る領域はステンレスのマスクによってあらかじめ覆われ
た以外の基板表面である。おなじく、エキシマレーザを
照射することによる蒸着法によってＳｒＴｉ酸化物単結
晶基板１上にＣｓを０．０１ａｔ．％含有するＳｒＴｉ
酸化物薄膜３１を３００ｎｍの膜厚に形成する。
電導性のソースおよびドレイン電極をＹＢａＣｕ酸化物
とし、基板材をＳｒＴｉ酸化物とし、かつチャネル層を
ＳｒＴｉ酸化物の一部をＶおよびＣｓで置換したＳｒＴ
ｉ酸化物薄膜から成る超電導トランジスタを以下の方法
で作製する。ＳｒＴｉ酸化物単結晶を基板材１として、
この上にＶを０．０１ａｔ．％含有するＳｒＴｉ酸化物
薄膜２１を３００ｎｍの膜厚に形成する。膜形成はＶを
０．０１ａｔ．％含有するＳｒＴｉ酸化物の焼結体をタ
ーゲットとして用い、ＫｒＦのエキシマレーザを照射す
ることによる蒸着法によって形成する。薄膜が堆積され
る領域はステンレスのマスクによってあらかじめ覆われ
た以外の基板表面である。おなじく、エキシマレーザを
照射することによる蒸着法によってＳｒＴｉ酸化物単結
晶基板１上にＣｓを０．０１ａｔ．％含有するＳｒＴｉ
酸化物薄膜３１を３００ｎｍの膜厚に形成する。
【００２１】つぎに同じく、エキシマレーザを照射する
ことによる蒸着法によってＹＢａＣｕ酸化物薄膜４を１
００ｎｍの膜厚に形成する。超電導トランジスタのチャ
ネル層に相当する部分は電子線描画法およびＡｒを用い
たイオンビームエッチング法によりＹＢａＣｕ酸化物薄
膜にサブミクロンの溝を形成する。チャネル層以外の領
域のＹＢａＣｕ酸化物薄膜部分、すなわちソースおよび
ドレイン電極部、配線部も同じくパターン形成を行って
おく。
ことによる蒸着法によってＹＢａＣｕ酸化物薄膜４を１
００ｎｍの膜厚に形成する。超電導トランジスタのチャ
ネル層に相当する部分は電子線描画法およびＡｒを用い
たイオンビームエッチング法によりＹＢａＣｕ酸化物薄
膜にサブミクロンの溝を形成する。チャネル層以外の領
域のＹＢａＣｕ酸化物薄膜部分、すなわちソースおよび
ドレイン電極部、配線部も同じくパターン形成を行って
おく。
【００２２】さらに常伝導層と同じく、エキシマレーザ
を照射することによる蒸着法によって、不純物を含まな
いＳｒＴｉ酸化物薄膜５を３００ｎｍの膜厚に形成す
る。薄膜が堆積される領域はステンレスのマスクによっ
てあらかじめ覆われた以外の基板表面である。この成膜
工程により、ゲート絶縁膜を得る。
を照射することによる蒸着法によって、不純物を含まな
いＳｒＴｉ酸化物薄膜５を３００ｎｍの膜厚に形成す
る。薄膜が堆積される領域はステンレスのマスクによっ
てあらかじめ覆われた以外の基板表面である。この成膜
工程により、ゲート絶縁膜を得る。
【００２３】さらに超電導トランジスタのチャネル層の
部分にＡｕゲート電極膜６を形成する。ゲート電極のミ
クロン精度の位置あわせ、およびパターン形成は電子線
描画法によって行う。Ａｕゲート電極膜の形成は真空蒸
着法によって行う。
部分にＡｕゲート電極膜６を形成する。ゲート電極のミ
クロン精度の位置あわせ、およびパターン形成は電子線
描画法によって行う。Ａｕゲート電極膜の形成は真空蒸
着法によって行う。
【００２４】以上の工程により、図１に示される如き超
電導トランジスタ装置が得られる。図１にはキャリアが
電子からなるＮチャネルとホールからなるＰチャネルの
２個の超電導トランジスタからなる装置構成を示した。
より複雑で高度の機能を有する超電導トランジスタ装置
も同様の方法により作製することができる。
電導トランジスタ装置が得られる。図１にはキャリアが
電子からなるＮチャネルとホールからなるＰチャネルの
２個の超電導トランジスタからなる装置構成を示した。
より複雑で高度の機能を有する超電導トランジスタ装置
も同様の方法により作製することができる。
【００２５】作製されたＰチャネル超電導トランジスタ
のゲート電圧−抵抗特性を図２に示した。図に示される
ように、負の電圧あるいは十分な正電圧を印加すること
によりソースードレイン間の抵抗が零になる。これらは
チャネル層に蓄積層あるいは反転層が形成され、キャリ
ア濃度が高くなったことによるものである。抵抗状態は
チャネル層に空乏層が形成されたことによるものであ
る。
のゲート電圧−抵抗特性を図２に示した。図に示される
ように、負の電圧あるいは十分な正電圧を印加すること
によりソースードレイン間の抵抗が零になる。これらは
チャネル層に蓄積層あるいは反転層が形成され、キャリ
ア濃度が高くなったことによるものである。抵抗状態は
チャネル層に空乏層が形成されたことによるものであ
る。
【００２６】作製されたＮチャネル超電導トランジスタ
のゲート電圧−抵抗特性を図３に示した。図に示される
ように、正の電圧あるいは十分な負電圧を印加すること
によりソースードレイン間の抵抗が零になる。これらは
チャネル層に蓄積層あるいは反転層が形成され、キャリ
ア濃度が高くなったことによるものである。抵抗状態は
チャネル層に空乏層が形成されたことによるものであ
る。これらＰチャネル超電導トランジスタ４２とＮチャ
ネル超電導トランジスタ４３を図４に示すごとく、直列
接続した回路を構成することにより、常に一方の超電導
トランジスタがオフの状態にあり、回路にほとんど電流
の流れない超電導トランジスタ装置を得ることができ
る。
のゲート電圧−抵抗特性を図３に示した。図に示される
ように、正の電圧あるいは十分な負電圧を印加すること
によりソースードレイン間の抵抗が零になる。これらは
チャネル層に蓄積層あるいは反転層が形成され、キャリ
ア濃度が高くなったことによるものである。抵抗状態は
チャネル層に空乏層が形成されたことによるものであ
る。これらＰチャネル超電導トランジスタ４２とＮチャ
ネル超電導トランジスタ４３を図４に示すごとく、直列
接続した回路を構成することにより、常に一方の超電導
トランジスタがオフの状態にあり、回路にほとんど電流
の流れない超電導トランジスタ装置を得ることができ
る。
【００２７】〔実施例２〕 図５に示されるように、超
電導性のソースおよびドレイン電極をＹＢａＣｕ酸化物
とし、基板材をＳｒＴｉ酸化物とし、かつチャネル層を
ＮｄＣｅＣｕ酸化物薄膜およびＰｒＢａＣｕ酸化物薄膜
から成る超電導トランジスタを以下の方法で作製する。
ＳｒＴｉ酸化物単結晶を基板材１として、この上にＮｄ
ＣｅＣｕ酸化物薄膜２２を３００ｎｍの膜厚に形成す
る。膜形成はＮｄＣｅＣｕ酸化物の焼結体をターゲット
として用い、ＫｒＦのエキシマレーザを照射することに
よる蒸着法によって形成する。薄膜が堆積される領域は
ステンレスのマスクによってあらかじめ覆われた以外の
基板表面である。おなじく、エキシマレーザを照射する
ことによる蒸着法によってＳｒＴｉ酸化物単結晶基板上
にＰｒＢａＣｕ酸化物薄膜３３を３００ｎｍの膜厚に形
成する。
電導性のソースおよびドレイン電極をＹＢａＣｕ酸化物
とし、基板材をＳｒＴｉ酸化物とし、かつチャネル層を
ＮｄＣｅＣｕ酸化物薄膜およびＰｒＢａＣｕ酸化物薄膜
から成る超電導トランジスタを以下の方法で作製する。
ＳｒＴｉ酸化物単結晶を基板材１として、この上にＮｄ
ＣｅＣｕ酸化物薄膜２２を３００ｎｍの膜厚に形成す
る。膜形成はＮｄＣｅＣｕ酸化物の焼結体をターゲット
として用い、ＫｒＦのエキシマレーザを照射することに
よる蒸着法によって形成する。薄膜が堆積される領域は
ステンレスのマスクによってあらかじめ覆われた以外の
基板表面である。おなじく、エキシマレーザを照射する
ことによる蒸着法によってＳｒＴｉ酸化物単結晶基板上
にＰｒＢａＣｕ酸化物薄膜３３を３００ｎｍの膜厚に形
成する。
【００２８】つぎに同じく、エキシマレーザを照射する
ことによる蒸着法によってＹＢａＣｕ酸化物薄膜４を１
００ｎｍの膜厚に形成する。超電導トランジスタのチャ
ネル層に相当する部分は電子線描画法およびＡｒを用い
たイオンビームエッチング法によりＹＢａＣｕ酸化物薄
膜にサブミクロンの溝を形成する。チャネル層以外の領
域のＹＢａＣｕ酸化物薄膜部分、すなわちソースおよび
ドレイン電極部、配線部も同じくパターン形成を行って
おく。
ことによる蒸着法によってＹＢａＣｕ酸化物薄膜４を１
００ｎｍの膜厚に形成する。超電導トランジスタのチャ
ネル層に相当する部分は電子線描画法およびＡｒを用い
たイオンビームエッチング法によりＹＢａＣｕ酸化物薄
膜にサブミクロンの溝を形成する。チャネル層以外の領
域のＹＢａＣｕ酸化物薄膜部分、すなわちソースおよび
ドレイン電極部、配線部も同じくパターン形成を行って
おく。
【００２９】さらに常伝導層と同じく、エキシマレーザ
を照射することによる蒸着法によって、不純物を含まな
いＳｒＴｉ酸化物薄膜５を３００ｎｍの膜厚に形成す
る。薄膜が堆積される領域はステンレスのマスクによっ
てあらかじめ覆われた以外の基板表面である。この成膜
工程により、ゲート絶縁膜を得る。
を照射することによる蒸着法によって、不純物を含まな
いＳｒＴｉ酸化物薄膜５を３００ｎｍの膜厚に形成す
る。薄膜が堆積される領域はステンレスのマスクによっ
てあらかじめ覆われた以外の基板表面である。この成膜
工程により、ゲート絶縁膜を得る。
【００３０】さらに超電導トランジスタのチャネル層の
部分にＡｕゲート電極膜６を形成する。ゲート電極のミ
クロン精度の位置あわせ、およびパターン形成は電子線
描画法によって行う。Ａｕゲート電極膜の形成は真空蒸
着法によって行う。
部分にＡｕゲート電極膜６を形成する。ゲート電極のミ
クロン精度の位置あわせ、およびパターン形成は電子線
描画法によって行う。Ａｕゲート電極膜の形成は真空蒸
着法によって行う。
【００３１】以上の工程により、図５に示される如き超
電導トランジスタ装置が得られる。作製されたＰチャネ
ル４２およびＮチャネル超電導トランジスタ４１のゲー
ト電圧ー抵抗特性は図２，図３とほぼ同様である。これ
らＰチャネル超電導トランジスタとＮチャネル超電導ト
ランジスタを図４に示すごとく、直列接続した回路を構
成することにより、常に一方の超電導トランジスタがオ
フの状態にあり、回路にほとんど電流の流れない超電導
トランジスタ装置を得ることができる。
電導トランジスタ装置が得られる。作製されたＰチャネ
ル４２およびＮチャネル超電導トランジスタ４１のゲー
ト電圧ー抵抗特性は図２，図３とほぼ同様である。これ
らＰチャネル超電導トランジスタとＮチャネル超電導ト
ランジスタを図４に示すごとく、直列接続した回路を構
成することにより、常に一方の超電導トランジスタがオ
フの状態にあり、回路にほとんど電流の流れない超電導
トランジスタ装置を得ることができる。
【００３２】さらに図４に示される回路を単位として順
序回路や組合せ回路、プロセッサ等より機能性を持たせ
た回路を構成することもできる。
序回路や組合せ回路、プロセッサ等より機能性を持たせ
た回路を構成することもできる。
【００３３】〔実施例３〕 図６に示される構成の超電
導トランジスタを以下の方法で作製する。ＳｒＴｉ酸化
物単結晶を基板材１として用い、この表面層に面密度に
して１０の１６乗個から１７乗個のＶ原子をイオン打ち
込み法により注入する。この領域をＮ型半導体層２３と
する。打ち込む領域はあらかじめレジストマスクのパタ
ーンを形成し、マスクによって覆われていないＳｒＴｉ
酸化物単結晶の表面層に限定されるようにする。さらに
マスクによって覆われない別の領域に面密度にして１０
の１６乗個から１７乗個のＣｓ原子をイオン打ち込み法
により注入する。この領域をＰ型半導体層３３とする。
以上の方法により超電導トランジスタの半導体層を形成
する。
導トランジスタを以下の方法で作製する。ＳｒＴｉ酸化
物単結晶を基板材１として用い、この表面層に面密度に
して１０の１６乗個から１７乗個のＶ原子をイオン打ち
込み法により注入する。この領域をＮ型半導体層２３と
する。打ち込む領域はあらかじめレジストマスクのパタ
ーンを形成し、マスクによって覆われていないＳｒＴｉ
酸化物単結晶の表面層に限定されるようにする。さらに
マスクによって覆われない別の領域に面密度にして１０
の１６乗個から１７乗個のＣｓ原子をイオン打ち込み法
により注入する。この領域をＰ型半導体層３３とする。
以上の方法により超電導トランジスタの半導体層を形成
する。
【００３４】つぎにエキシマレーザを照射することによ
る蒸着法によってＹＢａＣｕ酸化物薄膜４を１００ｎｍ
の膜厚に形成する。超電導トランジスタのチャネル層に
相当する部分は電子線描画法およびＡｒを用いたイオン
ビームエッチング法によりＹＢａＣｕ酸化物薄膜にサブ
ミクロンの溝を形成する。ＹＢａＣｕ酸化物薄膜により
なるソースおよびドレイン電極部、配線部も同じくパタ
ーン形成を行っておく。 さらに超伝導層と同じく、エ
キシマレーザを照射することによる蒸着法によって、不
純物を含まないＳｒＴｉ酸化物薄膜５を３００ｎｍの膜
厚に形成する。薄膜が堆積される領域はステンレスのマ
スクによってあらかじめ覆われた以外の基板表面であ
る。この成膜工程により、ゲート絶縁膜を得る。
る蒸着法によってＹＢａＣｕ酸化物薄膜４を１００ｎｍ
の膜厚に形成する。超電導トランジスタのチャネル層に
相当する部分は電子線描画法およびＡｒを用いたイオン
ビームエッチング法によりＹＢａＣｕ酸化物薄膜にサブ
ミクロンの溝を形成する。ＹＢａＣｕ酸化物薄膜により
なるソースおよびドレイン電極部、配線部も同じくパタ
ーン形成を行っておく。 さらに超伝導層と同じく、エ
キシマレーザを照射することによる蒸着法によって、不
純物を含まないＳｒＴｉ酸化物薄膜５を３００ｎｍの膜
厚に形成する。薄膜が堆積される領域はステンレスのマ
スクによってあらかじめ覆われた以外の基板表面であ
る。この成膜工程により、ゲート絶縁膜を得る。
【００３５】さらに超電導トランジスタのチャネル層の
部分にＡｕゲート電極膜６を形成する。ゲート電極のミ
クロン精度の位置あわせ、およびパターン形成は電子線
描画法によって行う。Ａｕゲート電極膜の形成は真空蒸
着法によって行う。
部分にＡｕゲート電極膜６を形成する。ゲート電極のミ
クロン精度の位置あわせ、およびパターン形成は電子線
描画法によって行う。Ａｕゲート電極膜の形成は真空蒸
着法によって行う。
【００３６】以上の工程により、図６に示される如き超
電導トランジスタ装置が得られる。図４にはキャリアが
電子からなるＮチャネルとホールからなるＰチャネルの
２個の超電導トランジスタ４１、４２からなる装置構成
を示した。より複雑で高度の機能を有する超電導トラン
ジスタ装置も同様の方法により作製することができる。
電導トランジスタ装置が得られる。図４にはキャリアが
電子からなるＮチャネルとホールからなるＰチャネルの
２個の超電導トランジスタ４１、４２からなる装置構成
を示した。より複雑で高度の機能を有する超電導トラン
ジスタ装置も同様の方法により作製することができる。
【００３７】以上実施例に示される超電導トランジスタ
装置は単体の超電導トランジスタの消費電力が数マイク
ロワットという小さい値であるだけでなく、本実施例に
よって実現できる回路構成によって、定常的に消費する
電力はさらにこの数十分の１、さらには数百分の１に低
減される。
装置は単体の超電導トランジスタの消費電力が数マイク
ロワットという小さい値であるだけでなく、本実施例に
よって実現できる回路構成によって、定常的に消費する
電力はさらにこの数十分の１、さらには数百分の１に低
減される。
【００３８】
【発明の効果】以上実施例において述べた如く、本発明
にかかる超電導トランジスタ装置においては以下の効果
を有する。
にかかる超電導トランジスタ装置においては以下の効果
を有する。
【００３９】（１）定常的に消費する電力が単体の超電
導トランジスタよりさらに数十分の１、さらには数百分
の１に低減される。
導トランジスタよりさらに数十分の１、さらには数百分
の１に低減される。
【００４０】（２）このために、超電導トランジスタ回
路あるいは装置としての消費電力が同様に低減される。
路あるいは装置としての消費電力が同様に低減される。
【００４１】（３）超電導トランジスタの１平方ｃｍ当
たりの消費電力による集積密度の限界が数万ゲートであ
ったのが、数百万ゲートレベルまで広げられる。このた
めに単一の装置でより高機能の処理を行うことができ
る。
たりの消費電力による集積密度の限界が数万ゲートであ
ったのが、数百万ゲートレベルまで広げられる。このた
めに単一の装置でより高機能の処理を行うことができ
る。
【図１】本発明の超電導トランジスタ装置の構造であ
る。
る。
【図２】本発明のＰチャネル超電導トランジスタのゲー
ト電圧−抵抗特性である。
ト電圧−抵抗特性である。
【図３】本発明のＮチャネル超電導トランジスタのゲー
ト電圧−抵抗特性である。
ト電圧−抵抗特性である。
【図４】本発明の超電導トランジスタ装置の回路構成で
ある。
ある。
【図５】本発明の超電導トランジスタ装置の構造であ
る。
る。
【図６】本発明の超電導トランジスタ装置の構造であ
る。
る。
１…基板，４…超電導電極，５…ゲート絶縁膜，６…ゲ
ート電極，２１，２２，２３…Ｎ型半導体層，３１，３
２，３３…Ｐ型半導体層，４１…Ｎチャネル超電導トラ
ンジスタ，４２…Ｐチャネル超電導トランジスタ。
ート電極，２１，２２，２３…Ｎ型半導体層，３１，３
２，３３…Ｐ型半導体層，４１…Ｎチャネル超電導トラ
ンジスタ，４２…Ｐチャネル超電導トランジスタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤松 正一 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 塚本 晃 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 平谷 正彦 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 岡本 政邦 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (7)
- 【請求項１】基板上に、半導体性のチャネル層、超電導
性のソース及びドレイン電極、絶縁性のゲート絶縁膜お
よび金属伝導性のゲート電極を順次積層した構成を有す
る超電導トランジスタが複数個配列された超電導トラン
ジスタ装置において、上記複数個の超電導トランジスタ
は、上記半導体性のチャネル層の伝導性を生じせしめる
キャリアがホールからなる超電導トランジスタと上記半
導体性のチャネル層の伝導性を生じせしめるキャリアが
電子からなる超電導トランジスタとによって組み合わさ
れる構成となっていることを特徴とする超電導トランジ
スタ装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項における超電導トラ
ンジスタ装置において、超電導性のソースおよびドレイ
ン電極がＬａＳｒＣｕ酸化物、ＹＢａＣｕ酸化物、Ｂｉ
ＳｒＣａＣｕ酸化物、ＴｌＢａＣａＣｕ酸化物をはじめ
とするＣｕ系酸化物超電導薄膜から成り、基板材がＳｒ
Ｔｉ酸化物から成り、かつチャネル層が構成元素の一部
をＶ，Ｎｂ，あるいはＴａ，およびＫ，Ｎａ，Ｒｂある
いはＣｓで置換したＳｒＴｉ酸化物薄膜から成ることを
特徴とする超電導トランジスタ装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項における超電導トラ
ンジスタ装置において、超電導性のソースおよびドレイ
ン電極がＬａＳｒＣｕ酸化物、ＹＢａＣｕ酸化物、Ｂｉ
ＳｒＣａＣｕ酸化物、ＴｌＢａＣａＣｕ酸化物をはじめ
とするＣｕ系酸化物超電導薄膜から成り、かつチャネル
層がＬａＣｕ酸化物やＮｄＣｕ酸化物等Ｐｒ，Ｓｍ，Ｅ
ｕおよびＧｄを含む希土類元素とＣｕを含む酸化物、こ
れら希土類元素とＢａあるいはＳｒ，ＣａおよびＣｕか
らなる酸化物とから成ることを特徴とする超電導トラン
ジスタ装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項における超電導トラ
ンジスタ装置において、チャネル層のキャリアをホール
とする超電導トランジスタ少なくとも一個とキャリアを
電子とする超電導トランジスタ少なくとも一個が直列に
接続され、かつ常に少なくとも、片一方の超電導トラン
ジスタがオフ状態、すなわち高抵抗状態にあることを特
徴とする超電導トランジスタ装置。 - 【請求項５】特許請求の範囲第２項における超電導トラ
ンジスタ装置において、超電導トランジスタのチャネル
層に供するところの、構成元素の一部がＶ，Ｎｂ，ある
いはＴａ，およびＫ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓで置換さ
れたＳｒＴｉ酸化物層がＳｒＴｉ酸化物の単結晶基板上
に薄膜形成されて成ることを特徴とする超電導トランジ
スタ装置。 - 【請求項６】特許請求の範囲第２項における超電導トラ
ンジスタ装置において、超電導トランジスタのチャネル
層に供するところの、構成元素の一部がＶ，Ｎｂ，ある
いはＴａ，およびＫ，Ｎａ，ＲｂあるいはＣｓで置換さ
れたＳｒＴｉ酸化物層がＳｒＴｉ酸化物の単結晶表面に
対して選択的に、これら元素のイオン打ち込みによって
形成されて成ることを特徴とする超電導トランジスタ装
置。 - 【請求項７】特許請求項の範囲第３項における超電導ト
ランジスタ装置において、チャネル層として供されるＬ
ａＣｕ酸化物やＮｄＣｕ酸化物等Ｐｒ，Ｓｍ，Ｅｕおよ
びＧｄを含む希土類元素とＣｕを含む酸化物、これら希
土類元素とＢａあるいはＳｒ，ＣａおよびＣｕからなる
酸化物等が場所的に選択されて、少なくとも表面層が酸
化物で絶縁性を有する単結晶性基板上に薄膜形成されて
成ることを特徴とする超電導トランジスタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292437A JP2586370B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 超電導トランジスタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292437A JP2586370B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 超電導トランジスタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06151987A true JPH06151987A (ja) | 1994-05-31 |
| JP2586370B2 JP2586370B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=17781785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4292437A Expired - Fee Related JP2586370B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 超電導トランジスタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586370B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100434278B1 (ko) * | 2001-10-10 | 2004-06-05 | 엘지전자 주식회사 | 초전도체를 이용한 전계효과 트랜지스터의 제작 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01223782A (ja) * | 1988-03-03 | 1989-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超伝導トランジスタ回路 |
| JPH04196183A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-15 | Hitachi Ltd | 超電導素子 |
-
1992
- 1992-10-30 JP JP4292437A patent/JP2586370B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01223782A (ja) * | 1988-03-03 | 1989-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超伝導トランジスタ回路 |
| JPH04196183A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-15 | Hitachi Ltd | 超電導素子 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100434278B1 (ko) * | 2001-10-10 | 2004-06-05 | 엘지전자 주식회사 | 초전도체를 이용한 전계효과 트랜지스터의 제작 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2586370B2 (ja) | 1997-02-26 |
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