JPH0719921B2 - 超伝導回路素子及びその製造方法 - Google Patents
超伝導回路素子及びその製造方法Info
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- JPH0719921B2 JPH0719921B2 JP4079955A JP7995592A JPH0719921B2 JP H0719921 B2 JPH0719921 B2 JP H0719921B2 JP 4079955 A JP4079955 A JP 4079955A JP 7995592 A JP7995592 A JP 7995592A JP H0719921 B2 JPH0719921 B2 JP H0719921B2
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- 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
- H10N60/20—Permanent superconducting devices
- H10N60/205—Permanent superconducting devices having three or more electrodes, e.g. transistor-like structures
- H10N60/207—Field effect devices
-
- 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
- H10N60/10—Junction-based devices
- H10N60/12—Josephson-effect devices
- H10N60/124—Josephson-effect devices comprising high-Tc ceramic materials
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超伝導回路素子に関
し、特に、金属の基板とそれに隣接して設けられ高Ｔｃ
超伝導材料の少なくとも１つの層から成るサンドイッチ
構造を有する、例えばＳＮＳジョセフソン接合及び電界
効果トランジスタのヘテロ構造に関する。なお、超伝導
体の構造的な特性に十分に類似した構造的な特性を有
し、その結果として機械的及び化学的な適合性が保証さ
れるような材料からなる絶縁層を基板と超伝導体との間
に設けることもできる。
し、特に、金属の基板とそれに隣接して設けられ高Ｔｃ
超伝導材料の少なくとも１つの層から成るサンドイッチ
構造を有する、例えばＳＮＳジョセフソン接合及び電界
効果トランジスタのヘテロ構造に関する。なお、超伝導
体の構造的な特性に十分に類似した構造的な特性を有
し、その結果として機械的及び化学的な適合性が保証さ
れるような材料からなる絶縁層を基板と超伝導体との間
に設けることもできる。
【０００２】
【従来の技術】高Ｔｃ超伝導体をデバイスに適用するた
めには、高Ｔｃ超伝導材料に適合可能な導電性の材料特
に金属を見い出すことが必要である。ここでいう適合性
とは、それぞれの格子定数が可能な限り極めて合致し、
また、悪影響を及ぼす拡散効果が、使用する材料の界面
に起きないことを意味する。これらの材料は、例えばＳ
ＮＳ（ＳＮＳは超伝導体を表し、Ｎは通常の金属を表
す）ヘテロ構造用の薄膜の形態として用いることがで
き、あるいは、例えば電界効果トランジスタのバルク基
板とすることができる。
めには、高Ｔｃ超伝導材料に適合可能な導電性の材料特
に金属を見い出すことが必要である。ここでいう適合性
とは、それぞれの格子定数が可能な限り極めて合致し、
また、悪影響を及ぼす拡散効果が、使用する材料の界面
に起きないことを意味する。これらの材料は、例えばＳ
ＮＳ（ＳＮＳは超伝導体を表し、Ｎは通常の金属を表
す）ヘテロ構造用の薄膜の形態として用いることがで
き、あるいは、例えば電界効果トランジスタのバルク基
板とすることができる。
【０００３】ＥＰ−Ａ−０ ４０９ ３３８は、少なく
とも１つの非超伝導材料製の層が、超伝導体製の２つの
層の間に設けられるタイプのプレーナ型ジョセフソンデ
バイスを開示している。開示されているある実施例にお
いては、超伝導体はＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δであり、非超伝
導体は硫酸銀ＡｇＳＯ4であって、この非超伝導体は、
硫酸塩が超伝導体の中へ拡散するのを防止する役割を果
たす銀の層を介して超伝導体に接続されている。銅酸化
物の高Ｔｃ超伝導体に電界効果が存在する（その効果は
非常に小さいことが後に判明したが）ことは、カバサワ
（Ｕ．Ｋａｂａｓａｗａ）外によって既に報告されてお
り（日本応用物理学会誌２９ Ｌ８６、１９９０年）、
またＥＰ−Ａ−０ ３２４ ０４４は実際に、超伝導チ
ャンネルを有する３端子型の電界効果デバイスを開示し
ており、このデバイスにおいては、電場を用いて、高Ｔ
ｃ超伝導材料から成るチャンネル層のトランスポート特
性を制御している。この方法は有望な手法であるように
見えるが、そのようなデバイスを更に研究してみると、
この文献が示唆している構造においては、絶縁層及び頂
部電極を蒸着させる際に、極めて薄い超伝導体層が容易
に劣化することが判明した。
とも１つの非超伝導材料製の層が、超伝導体製の２つの
層の間に設けられるタイプのプレーナ型ジョセフソンデ
バイスを開示している。開示されているある実施例にお
いては、超伝導体はＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δであり、非超伝
導体は硫酸銀ＡｇＳＯ4であって、この非超伝導体は、
硫酸塩が超伝導体の中へ拡散するのを防止する役割を果
たす銀の層を介して超伝導体に接続されている。銅酸化
物の高Ｔｃ超伝導体に電界効果が存在する（その効果は
非常に小さいことが後に判明したが）ことは、カバサワ
（Ｕ．Ｋａｂａｓａｗａ）外によって既に報告されてお
り（日本応用物理学会誌２９ Ｌ８６、１９９０年）、
またＥＰ−Ａ−０ ３２４ ０４４は実際に、超伝導チ
ャンネルを有する３端子型の電界効果デバイスを開示し
ており、このデバイスにおいては、電場を用いて、高Ｔ
ｃ超伝導材料から成るチャンネル層のトランスポート特
性を制御している。この方法は有望な手法であるように
見えるが、そのようなデバイスを更に研究してみると、
この文献が示唆している構造においては、絶縁層及び頂
部電極を蒸着させる際に、極めて薄い超伝導体層が容易
に劣化することが判明した。
【０００４】欧州特許出願番号第９１ ８１０ ００
６．６号においては、電界効果トランジスタが教示され
ており、この電界効果トランジスタにおいては、同一の
材料のドープしたもの及びドープしないものを用いて、
格子定数を合致させる問題に取り組んでいる。ＭＩＳＦ
ＥＴ型の電界効果トランジスタのゲート電極として用い
られる基板は、ニオブドープしたチタン酸ストロンチウ
ムを導入している。この基板上に、ドープしていないチ
タン酸ストロンチウムから成るバリア層をエピタキシャ
ル成長させ、また上記バリア層上に、超伝導体ＹＢａ2
Ｃｕ3Ｏ7-δから成る電流チャンネル層をエピタキシャ
ルに堆積させる。
６．６号においては、電界効果トランジスタが教示され
ており、この電界効果トランジスタにおいては、同一の
材料のドープしたもの及びドープしないものを用いて、
格子定数を合致させる問題に取り組んでいる。ＭＩＳＦ
ＥＴ型の電界効果トランジスタのゲート電極として用い
られる基板は、ニオブドープしたチタン酸ストロンチウ
ムを導入している。この基板上に、ドープしていないチ
タン酸ストロンチウムから成るバリア層をエピタキシャ
ル成長させ、また上記バリア層上に、超伝導体ＹＢａ2
Ｃｕ3Ｏ7-δから成る電流チャンネル層をエピタキシャ
ルに堆積させる。
【０００５】膜の成長の間に、薄い絶縁表面層がニオブ
ドープされたＳｒＴｉＯ3上に生成し、これによりデバ
イスの感度を低下させることが知られている（ハセガワ
（Ｈ．Ｈａｓｅｇａｗａ）外、日本応用物理学会誌、Ｖ
ｏｌ．２８（１９８９）Ｌ２２１０参照）。この層の生
成の原因は恐らく、ゲート／絶縁体の界面からゲート電
極の本体の中にニオブ（Ｎｂ）原子が拡散することによ
るものである。
ドープされたＳｒＴｉＯ3上に生成し、これによりデバ
イスの感度を低下させることが知られている（ハセガワ
（Ｈ．Ｈａｓｅｇａｗａ）外、日本応用物理学会誌、Ｖ
ｏｌ．２８（１９８９）Ｌ２２１０参照）。この層の生
成の原因は恐らく、ゲート／絶縁体の界面からゲート電
極の本体の中にニオブ（Ｎｂ）原子が拡散することによ
るものである。
【０００６】本質的に金属でありかつ金属の挙動を誘起
するためにドープ剤に依存しないゲート電極として基板
を用いた場合には、上記類の望ましくない表面層は、回
避することができる。
するためにドープ剤に依存しないゲート電極として基板
を用いた場合には、上記類の望ましくない表面層は、回
避することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の如き従来技術の欠点を解消することである。
の如き従来技術の欠点を解消することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、金属の
ストロンチウムのルテニウム塩（すなわちルテニウム酸
ストロンチウム）Ｓｒ2ＲｕＯ4を高Ｔｃ超伝導体の基板
として用いる。
ストロンチウムのルテニウム塩（すなわちルテニウム酸
ストロンチウム）Ｓｒ2ＲｕＯ4を高Ｔｃ超伝導体の基板
として用いる。
【０００９】常磁性の導電体であるＳｒ2ＲｕＯ4の存在
は、「幾つかの白金属三元酸化物の調製（Ｔｈｅ Ｐｒ
ｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｍｅ Ｔｅｒｎａｒｙ
Ｏｘｉｄｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｌａｔｉｎｕｍ Ｍ
ｅｔａｌｓ）」と題するランドル（Ｊ．Ｊ．Ｒａｎｄａ
ｌｌ）外の報告（アメリカ化学学会誌（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈ
ｅｍ．Ｓｏｃ．）Ｖｏｌ．８１、１９５９、２６２９−
２６３１頁）、及び「三元ルテニウム酸化物の磁気的な
相互作用（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ
ｓ ｉｎ Ｔｅｒｎａｒｙ Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ Ｏｘ
ｉｄｅｓ）」と題するカラガン（Ａ． Ｃａｌｌａｇｈ
ａｎ）外の報告（無機化学（Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈ
ｅｍ．）Ｖｏｌ．５、Ｎｏ．９（１９６６）、１５７２
−１５７６頁）によって既に知られている。勿論、これ
らの報告の時には、高Ｔｃ銅酸化物超伝導材料はまだ知
られていなかった。Ｓｒ2ＲｕＯ4の単結晶は、本発明者
等によって最初に成長され、それ以前にはセラミックの
Ｓｒ2ＲｕＯ4バルク材料では知られていなかった、高い
導電性の金属平面内挙動が明らかにされた。
は、「幾つかの白金属三元酸化物の調製（Ｔｈｅ Ｐｒ
ｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｍｅ Ｔｅｒｎａｒｙ
Ｏｘｉｄｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｌａｔｉｎｕｍ Ｍ
ｅｔａｌｓ）」と題するランドル（Ｊ．Ｊ．Ｒａｎｄａ
ｌｌ）外の報告（アメリカ化学学会誌（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈ
ｅｍ．Ｓｏｃ．）Ｖｏｌ．８１、１９５９、２６２９−
２６３１頁）、及び「三元ルテニウム酸化物の磁気的な
相互作用（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ
ｓ ｉｎ Ｔｅｒｎａｒｙ Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ Ｏｘ
ｉｄｅｓ）」と題するカラガン（Ａ． Ｃａｌｌａｇｈ
ａｎ）外の報告（無機化学（Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈ
ｅｍ．）Ｖｏｌ．５、Ｎｏ．９（１９６６）、１５７２
−１５７６頁）によって既に知られている。勿論、これ
らの報告の時には、高Ｔｃ銅酸化物超伝導材料はまだ知
られていなかった。Ｓｒ2ＲｕＯ4の単結晶は、本発明者
等によって最初に成長され、それ以前にはセラミックの
Ｓｒ2ＲｕＯ4バルク材料では知られていなかった、高い
導電性の金属平面内挙動が明らかにされた。
【００１０】現在知られている大部分の高Ｔｃ超伝導材
料は、非常に類似した分子構造及び実質的に同一の格子
定数を有している。本発明に用いることのできる銅酸化
物型の超伝導体の例を、その出典と共に、以下の表に示
す。
料は、非常に類似した分子構造及び実質的に同一の格子
定数を有している。本発明に用いることのできる銅酸化
物型の超伝導体の例を、その出典と共に、以下の表に示
す。
【００１１】 超伝導体組成 文献 Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−ＣｕＯ ＥＰ−Ａ−０ ３３２ ３０９ Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｙ−ＣｕＯ ＥＰ−Ａ−０ ３６８ ２１０ Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−ＣｕＯ ＥＰ−Ａ−０ ３３２ ２９１ ＥＰ−Ａ−０ ３６２ ０００ ＥＰ−Ａ−０ ３６６ ５１０ Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｂａ−ＣｕＯ ＥＰ−Ａ−０ ３４８ ８９６ Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−ＣｕＯ ＥＰ−Ａ−０ ４００ ６６６ Ｌａ−Ｙ−Ｂｉ−Ｓｒ−ＣｕＯ ＥＰ−Ａ−０ ２８７ ８１０ Ｅｕ−Ｂａ−ＣｕＯ ＥＰ−Ａ−０ ３１０ ２４６ Ｙｂ−Ｂａ−ＣｕＯ ＥＰ−Ａ−０ ３１０ ２４７ Ｓｒ−Ｌａ−ＣｕＯ ＥＰ−Ａ−０ ３０１ ９５８ 上の表にその例を挙げた銅酸化物の高Ｔｃ超伝導材料に
加えて、銅ではなく例えばビスマス等の他の元素を含む
他の幾つかの周知の高Ｔｃ超伝導材料がある。そのよう
な材料の１つは、Ｂａ0.6Ｋ0.4ＢｉＯ3であって、これ
は、「銅を含まない３０Ｋ付近の超伝導性：Ｂａ0.6Ｋ
0.4ＢｉＯ3ペロブスカイト（Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔ
ｉｖｉｔｙ Ｎｅａｒ ３０Ｋ Ｗｉｔｈｏｕｔ Ｃｏ
ｐｐｅｒ： Ｔｈｅ Ｂａ0.6Ｋ0.4ＢｉＯ3 Ｐｅｒｏ
ｖｓｋｉｔｅ）」と題してケーバ（Ｒ．Ｊ．Ｃａｖａ）
外によって１９８８年のネイチャ誌（Ｎａｔｕｒｅ）の
Ｖｏｌ．３３２、Ｎｏ．６１６７，８１４−８１６頁に
記載されている。本発明に関して用いることのできる総
ての周知の高Ｔｃ超伝導材料の共通な特性は、ペロブス
カイト構造あるいはペロブスカイトに関連した構造を有
することである。
加えて、銅ではなく例えばビスマス等の他の元素を含む
他の幾つかの周知の高Ｔｃ超伝導材料がある。そのよう
な材料の１つは、Ｂａ0.6Ｋ0.4ＢｉＯ3であって、これ
は、「銅を含まない３０Ｋ付近の超伝導性：Ｂａ0.6Ｋ
0.4ＢｉＯ3ペロブスカイト（Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔ
ｉｖｉｔｙ Ｎｅａｒ ３０Ｋ Ｗｉｔｈｏｕｔ Ｃｏ
ｐｐｅｒ： Ｔｈｅ Ｂａ0.6Ｋ0.4ＢｉＯ3 Ｐｅｒｏ
ｖｓｋｉｔｅ）」と題してケーバ（Ｒ．Ｊ．Ｃａｖａ）
外によって１９８８年のネイチャ誌（Ｎａｔｕｒｅ）の
Ｖｏｌ．３３２、Ｎｏ．６１６７，８１４−８１６頁に
記載されている。本発明に関して用いることのできる総
ての周知の高Ｔｃ超伝導材料の共通な特性は、ペロブス
カイト構造あるいはペロブスカイトに関連した構造を有
することである。
【００１２】現在まで知られている総ての高Ｔｃ超伝導
材料の中では明らかに、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δが最も研究
されているものである。この材料及びその製造方法は例
えば、ＥＰ−Ａ−０ ２８２ １９９、ＥＰ−Ａ−０
２８５ １６８、ＥＰ−Ａ−０ ２８６ ８２３、ＥＰ
−Ａ−０ ３０１ ６５５、ＥＰ−Ａ−０ ３１０２４
８、ＥＰ−Ａ−０ ３１１ ８０４、ＥＰ−Ａ−０ ３
２１ ８６２、ＥＰ−Ａ−０ ３４１ ７８８、ＥＰ−
Ａ−０ ３４９ ４４４、ＥＰ−Ａ−０４０５ ３５２
に記載されている。
材料の中では明らかに、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δが最も研究
されているものである。この材料及びその製造方法は例
えば、ＥＰ−Ａ−０ ２８２ １９９、ＥＰ−Ａ−０
２８５ １６８、ＥＰ−Ａ−０ ２８６ ８２３、ＥＰ
−Ａ−０ ３０１ ６５５、ＥＰ−Ａ−０ ３１０２４
８、ＥＰ−Ａ−０ ３１１ ８０４、ＥＰ−Ａ−０ ３
２１ ８６２、ＥＰ−Ａ−０ ３４１ ７８８、ＥＰ−
Ａ−０ ３４９ ４４４、ＥＰ−Ａ−０４０５ ３５２
に記載されている。
【００１３】以下の本発明に関する記載においては、高
Ｔｃ超伝導材料の一例としてＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δ（０≦
δ≦１）を用いるが、この例によって本発明を限定する
意図はなく、ストロンチウムのルテニウム塩Ｓｒ2Ｒｕ
Ｏ4の分子構造及び格子定数に十分に近い分子構造及び
格子定数をもつものであれば他の高Ｔｃ超伝導材料を用
いることができ、これは少なくとも上述の如き周知の高
Ｔｃ銅酸化物超伝導材料及びビスマス酸化物の化合物に
当てはまる。
Ｔｃ超伝導材料の一例としてＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δ（０≦
δ≦１）を用いるが、この例によって本発明を限定する
意図はなく、ストロンチウムのルテニウム塩Ｓｒ2Ｒｕ
Ｏ4の分子構造及び格子定数に十分に近い分子構造及び
格子定数をもつものであれば他の高Ｔｃ超伝導材料を用
いることができ、これは少なくとも上述の如き周知の高
Ｔｃ銅酸化物超伝導材料及びビスマス酸化物の化合物に
当てはまる。
【００１４】本発明によれば、高Ｔｃ超伝導材料から成
る少なくとも１つの層と；該層に隣接して設けられ、上
記高Ｔｃ超伝導材料の分子構造及び格子定数に少なくと
も概ね合致する分子構造及び格子定数を有している金属
の導電材料からなる基板と；からなる多層構造の超伝導
回路素素子であって、上記高Ｔｃ超伝導材料が、ペロブ
スカイトあるいはペロブスカイト関連のタイプであり、
上記導電性の基板が、ルテニウム酸ストロンチウムＳｒ
2ＲｕＯ4から成る超伝導回路素子を提供することによ
り、従来技術の欠点を解消する。
る少なくとも１つの層と；該層に隣接して設けられ、上
記高Ｔｃ超伝導材料の分子構造及び格子定数に少なくと
も概ね合致する分子構造及び格子定数を有している金属
の導電材料からなる基板と；からなる多層構造の超伝導
回路素素子であって、上記高Ｔｃ超伝導材料が、ペロブ
スカイトあるいはペロブスカイト関連のタイプであり、
上記導電性の基板が、ルテニウム酸ストロンチウムＳｒ
2ＲｕＯ4から成る超伝導回路素子を提供することによ
り、従来技術の欠点を解消する。
【００１５】本発明の超伝導回路素子を製造する方法
は、適宜な比の炭酸ストロンチウムＳｒＣＯ3及び二酸
化ルテニウムＲｕＯ2を計量して粉砕する段階と、粉末
を水と混合し、これを押圧してロッドを形成する段階
と、約１３００°Ｃの温度の空気中で上記ロッドを焼結
する段階と、浮遊帯融解プロセスで上記ロッドを空気中
で融解する段階と、円筒の形状を有する上記融解物か
ら、上記円筒の軸線に沿って、ルテニウム酸ストロンチ
ウムＳｒ2ＲｕＯ4の層（ａ−ｂ平面）を有するサンプル
を成長させる段階と、上記融解成長させたＳｒ2ＲｕＯ4
のサンプルを割り、画定された結晶面を有する単結晶の
基板（を得る段階と、上記基板を洗浄溶媒中で濯ぐ段階
と、上記単結晶の基板をスパッタリング室のヒータに取
り付け、以下のパラメータの下でスパッタリングする段
階と、 基板ヒータブロック温度： ７００−７５０°Ｃ 全圧（Ａｒ／Ｏ2＝２：１）： ０．８４５ミリバール プラズマ放電： １５０−１７０ Ｖ、４５０ ｍＡ 成長後の冷却： 圧力 ≒ ０．５バールＯ2、時間
≒ １時間 １乃至１０００ｎｍの厚みを有し、銅酸化物型の高Ｔｃ
超伝導材料から成る膜を、Ｓｒ2ＲｕＯ4基板の少なくと
も１つの面（００１）上にエピタキシャル成長させる段
階と、上記超伝導体層上に金属パッドを堆積させ、電気
的な接点を形成する段階と、上記超伝導体層とは反対側
の前記基板の表面に金属パッドを付与し、電気的な接点
を形成する段階とを備える。
は、適宜な比の炭酸ストロンチウムＳｒＣＯ3及び二酸
化ルテニウムＲｕＯ2を計量して粉砕する段階と、粉末
を水と混合し、これを押圧してロッドを形成する段階
と、約１３００°Ｃの温度の空気中で上記ロッドを焼結
する段階と、浮遊帯融解プロセスで上記ロッドを空気中
で融解する段階と、円筒の形状を有する上記融解物か
ら、上記円筒の軸線に沿って、ルテニウム酸ストロンチ
ウムＳｒ2ＲｕＯ4の層（ａ−ｂ平面）を有するサンプル
を成長させる段階と、上記融解成長させたＳｒ2ＲｕＯ4
のサンプルを割り、画定された結晶面を有する単結晶の
基板（を得る段階と、上記基板を洗浄溶媒中で濯ぐ段階
と、上記単結晶の基板をスパッタリング室のヒータに取
り付け、以下のパラメータの下でスパッタリングする段
階と、 基板ヒータブロック温度： ７００−７５０°Ｃ 全圧（Ａｒ／Ｏ2＝２：１）： ０．８４５ミリバール プラズマ放電： １５０−１７０ Ｖ、４５０ ｍＡ 成長後の冷却： 圧力 ≒ ０．５バールＯ2、時間
≒ １時間 １乃至１０００ｎｍの厚みを有し、銅酸化物型の高Ｔｃ
超伝導材料から成る膜を、Ｓｒ2ＲｕＯ4基板の少なくと
も１つの面（００１）上にエピタキシャル成長させる段
階と、上記超伝導体層上に金属パッドを堆積させ、電気
的な接点を形成する段階と、上記超伝導体層とは反対側
の前記基板の表面に金属パッドを付与し、電気的な接点
を形成する段階とを備える。
【００１６】
【実施例】以下に図面を参照して本発明の３つの実施例
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
【００１７】例えばＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δ等の高Ｔｃ超伝
導材料の薄膜を施すには、以下に述べるような種々の理
由から金属基板が非常に望ましい。
導材料の薄膜を施すには、以下に述べるような種々の理
由から金属基板が非常に望ましい。
【００１８】すなわち、金属基板は、電界効果デバイス
におけるゲート電極として用いることができ、分流抵抗
として用いることができ、ＳｒＴｉＯ3よりも大きな熱
伝導度を有しており、従ってデバイスの記憶密度を高く
することを可能とし、超伝導体から外界すなわち他のデ
バイスへの好都合な電気的な接触を提供する。
におけるゲート電極として用いることができ、分流抵抗
として用いることができ、ＳｒＴｉＯ3よりも大きな熱
伝導度を有しており、従ってデバイスの記憶密度を高く
することを可能とし、超伝導体から外界すなわち他のデ
バイスへの好都合な電気的な接触を提供する。
【００１９】高Ｔｃ超伝導材料と組み合わせて用いるこ
とを考えた場合における金属及び合金に関する問題は、
金属あるいは合金のいずれもが、問題とする超伝導材料
の格子構造に役に立つ程度まで合致する格子配列を幾分
なりとも備えていないことに尽きる。またある場合にお
いては、材料間の界面を通過する拡散によって、超伝導
を示す能力が損なわれる傾向がある。従って、いずれの
金属も、恐らくは接触材料として用いる場合を除いて
は、高Ｔｃ超伝導材料とともに用いる用途は見いだされ
ていない。
とを考えた場合における金属及び合金に関する問題は、
金属あるいは合金のいずれもが、問題とする超伝導材料
の格子構造に役に立つ程度まで合致する格子配列を幾分
なりとも備えていないことに尽きる。またある場合にお
いては、材料間の界面を通過する拡散によって、超伝導
を示す能力が損なわれる傾向がある。従って、いずれの
金属も、恐らくは接触材料として用いる場合を除いて
は、高Ｔｃ超伝導材料とともに用いる用途は見いだされ
ていない。
【００２０】常磁性のＳｒ2ＲｕＯ4は対照的に、Ｋ2Ｎ
ｉＦ4層状構造を有しており、その層に沿う金属導電体
であって、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δ等の銅酸化物超伝導材料
に合致する優れた格子配列を備えている。３００Ｋにお
いては、Ｓｒ2ＲｕＯ4はａ＝ｂ＝０．３８７ ｎｍでｃ
＝１．２７４ ｎｍの格子定数を有する正方晶系であ
り、これに対してＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δは、ａ＝０．３８
２ ｎｍ、ｂ＝０．３８９ｎｍ及びｃ＝１．１７ ｎｍ
の格子定数を有する斜方晶系である。この小さな格子配
列の不一致（約１．３％の）は、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ
7-δ（００１）とチタン酸ストロンチウムＳｒＴｉＯ3
｛１００｝との間の格子配列の不一致に比較しても優れ
たものである。ＳｒＴｉＯ3は、超伝導銅酸化物を成長
させるための標準的な絶縁基板であって、３００Ｋにお
いては、ａ＝０．３９１ ｎｍの立方晶系である（例え
ばＥＰ−Ａ−０ ３２４ ２２０参照）。
ｉＦ4層状構造を有しており、その層に沿う金属導電体
であって、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δ等の銅酸化物超伝導材料
に合致する優れた格子配列を備えている。３００Ｋにお
いては、Ｓｒ2ＲｕＯ4はａ＝ｂ＝０．３８７ ｎｍでｃ
＝１．２７４ ｎｍの格子定数を有する正方晶系であ
り、これに対してＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δは、ａ＝０．３８
２ ｎｍ、ｂ＝０．３８９ｎｍ及びｃ＝１．１７ ｎｍ
の格子定数を有する斜方晶系である。この小さな格子配
列の不一致（約１．３％の）は、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ
7-δ（００１）とチタン酸ストロンチウムＳｒＴｉＯ3
｛１００｝との間の格子配列の不一致に比較しても優れ
たものである。ＳｒＴｉＯ3は、超伝導銅酸化物を成長
させるための標準的な絶縁基板であって、３００Ｋにお
いては、ａ＝０．３９１ ｎｍの立方晶系である（例え
ばＥＰ−Ａ−０ ３２４ ２２０参照）。
【００２１】図１は代表的なＳｒ2ＲｕＯ4の結晶におい
て測定した抵抗率ρc対温度特性の関係を示している。
不均一な電流密度分布に対する補正は何等行っていな
い。ａ−ｂ平面において、抵抗率は、室温におけるρab
≒１０-4Ωｃｍから４．２Ｋにおけるρab≒１０-6Ωｃ
ｍまでの範囲にあり、Ｓｒ2ＲｕＯ4の高伝導度の平面内
金属挙動を示した。ｃ軸線に沿って観察された抵抗率
は、ＴａＳ2及びグラファイトの積層材料の抵抗率に類
似している。Ｓｒ2ＲｕＯ4と同様に、ＴａＳ2及びグラ
ファイトは、その層に沿って金属挙動を示し、また室温
と４．２Ｋの間で層に直角な方向に最大の抵抗率を示
す。
て測定した抵抗率ρc対温度特性の関係を示している。
不均一な電流密度分布に対する補正は何等行っていな
い。ａ−ｂ平面において、抵抗率は、室温におけるρab
≒１０-4Ωｃｍから４．２Ｋにおけるρab≒１０-6Ωｃ
ｍまでの範囲にあり、Ｓｒ2ＲｕＯ4の高伝導度の平面内
金属挙動を示した。ｃ軸線に沿って観察された抵抗率
は、ＴａＳ2及びグラファイトの積層材料の抵抗率に類
似している。Ｓｒ2ＲｕＯ4と同様に、ＴａＳ2及びグラ
ファイトは、その層に沿って金属挙動を示し、また室温
と４．２Ｋの間で層に直角な方向に最大の抵抗率を示
す。
【００２２】一般にＳｒ2ＲｕＯ4をＳｒＴｉＯ3上にあ
るいはＳｒＴｉＯ3をＳｒ2ＲｕＯ4上に成長させること
ができる場合には、絶縁層、超伝導層及び金属層を何等
かの方法で組み合わされた薄膜デバイスが実現可能とな
る。
るいはＳｒＴｉＯ3をＳｒ2ＲｕＯ4上に成長させること
ができる場合には、絶縁層、超伝導層及び金属層を何等
かの方法で組み合わされた薄膜デバイスが実現可能とな
る。
【００２３】上記層の適合性を証明するために、ＹＢａ
2Ｃｕ3Ｏ7-δの薄膜をＳｒ2ＲｕＯ4結晶のａｂ平面上に
成長させたところ、非常に満足すべき結果を得た。図２
のグラフは、そのような薄膜の抵抗率を温度の関数とし
て示しており、この場合の臨界温度Ｔｃは８６Ｋであ
る。
2Ｃｕ3Ｏ7-δの薄膜をＳｒ2ＲｕＯ4結晶のａｂ平面上に
成長させたところ、非常に満足すべき結果を得た。図２
のグラフは、そのような薄膜の抵抗率を温度の関数とし
て示しており、この場合の臨界温度Ｔｃは８６Ｋであ
る。
【００２４】図３を参照すると、導電性のＳｒ2ＲｕＯ4
結晶を備えたＳＮＳヘテロ構造１が示されており、上記
Ｓｒ2ＲｕＯ4結晶は、基板２となる共に、その両側に
は、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δから成る薄膜超伝導体層３、４
を担持している。上述のように、基板材料の格子定数
は、超伝導体膜３、４が基板２上で何等問題なくエピタ
キシャル成長できるような程度に、超伝導材料の格子定
数に合致している。接触端子５、６が超伝導体層３、４
にそれぞれ取り付けられている。
結晶を備えたＳＮＳヘテロ構造１が示されており、上記
Ｓｒ2ＲｕＯ4結晶は、基板２となる共に、その両側に
は、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δから成る薄膜超伝導体層３、４
を担持している。上述のように、基板材料の格子定数
は、超伝導体膜３、４が基板２上で何等問題なくエピタ
キシャル成長できるような程度に、超伝導材料の格子定
数に合致している。接触端子５、６が超伝導体層３、４
にそれぞれ取り付けられている。
【００２５】図４は、逆ＭＩＳＦＥＴ構造を有する電界
効果トランジスタ７を示している。この構造において
は、厚みｓのＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δの超伝導膜８は、厚み
ｔを有するＳｒＴｉＯ3の絶縁バリア層１０によって、
ゲート電極の役割を果たすＳｒ2ＲｕＯ4結晶の基板９か
ら隔離されている。超伝導体膜８の厚みｓに加えて、絶
縁層１０の抵抗率ρi及びブレークスルー電界強度ＥBD
は極めて重要なパラメータである。ＥBD及びρiの必要
な値は、空間電荷効果を無視すれば、容易に概算するこ
とができる。可動電荷キャリアの平静な（unperturbe
d）密度ｎ（ｎ≒３−５×１０21／ｃｍ3）に相当する表
面電荷密度を超伝導体膜８に誘起するために、基板９及
び超伝導体膜８によって形成されたキャパシタに下式で
表される電圧をかける必要がある。
効果トランジスタ７を示している。この構造において
は、厚みｓのＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δの超伝導膜８は、厚み
ｔを有するＳｒＴｉＯ3の絶縁バリア層１０によって、
ゲート電極の役割を果たすＳｒ2ＲｕＯ4結晶の基板９か
ら隔離されている。超伝導体膜８の厚みｓに加えて、絶
縁層１０の抵抗率ρi及びブレークスルー電界強度ＥBD
は極めて重要なパラメータである。ＥBD及びρiの必要
な値は、空間電荷効果を無視すれば、容易に概算するこ
とができる。可動電荷キャリアの平静な（unperturbe
d）密度ｎ（ｎ≒３−５×１０21／ｃｍ3）に相当する表
面電荷密度を超伝導体膜８に誘起するために、基板９及
び超伝導体膜８によって形成されたキャパシタに下式で
表される電圧をかける必要がある。
【００２６】 ＶG ＝ ｑｎｓｔ／ε0εi （１） 上式において、ｑは電気素量、ε0およびεiはそれぞ
れ、真空及びバリア層材料の誘電率である。式（１）を
書き換えると、ブレークダウン電界強度ＥBDの条件が下
式によって与えられる。
れ、真空及びバリア層材料の誘電率である。式（１）を
書き換えると、ブレークダウン電界強度ＥBDの条件が下
式によって与えられる。
【００２７】 ＥBD ≧ Ｖg／ｔ ＝ ｑｎｓ／ε0εi （２） 式（２）は、高Ｔｃ超伝導材料におけるキャリア密度ｎ
を十分に変調させるためには、積εi×ＥBDが１０8Ｖ／
ｃｍ程度になる必要があることを示している（比較のた
めに示すと、ＳｉＯ2は、室温において４×１０7の積ε
i×ＥBDを有している）。
を十分に変調させるためには、積εi×ＥBDが１０8Ｖ／
ｃｍ程度になる必要があることを示している（比較のた
めに示すと、ＳｉＯ2は、室温において４×１０7の積ε
i×ＥBDを有している）。
【００２８】加えて、絶縁体の通常の状態の抵抗率ρi
を十分に高くして入力損失ＶG×ＩGを生ずる漏洩電流を
防止する必要がある。ＩGはゲート電流である。ＩG＜Ｉ
DS／１００、ＩDS＝１０μＡであり、また基板９の面積
が１ｍｍ2であるような代表的な場合においては、抵抗
率ρiは、動作温度において１０14Ωｃｍよりも高くな
ければならない。
を十分に高くして入力損失ＶG×ＩGを生ずる漏洩電流を
防止する必要がある。ＩGはゲート電流である。ＩG＜Ｉ
DS／１００、ＩDS＝１０μＡであり、また基板９の面積
が１ｍｍ2であるような代表的な場合においては、抵抗
率ρiは、動作温度において１０14Ωｃｍよりも高くな
ければならない。
【００２９】上述の要件に鑑み、高い誘電率を有する絶
縁層が推奨される。前記の理由及びＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7等
の銅酸化物超伝導体の成長と良好な適応性をもつため
に、ＳｒＴｉＯ3自身が、絶縁バリア層１０の材料とな
る。ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7のＳｒＴｉＯ3との適合性は、ＥＰ
−Ａ−０ ２９９ ８７０及びＥＰ−Ａ−０ ３０１６
４６において既に指摘されている。
縁層が推奨される。前記の理由及びＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7等
の銅酸化物超伝導体の成長と良好な適応性をもつため
に、ＳｒＴｉＯ3自身が、絶縁バリア層１０の材料とな
る。ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7のＳｒＴｉＯ3との適合性は、ＥＰ
−Ａ−０ ２９９ ８７０及びＥＰ−Ａ−０ ３０１６
４６において既に指摘されている。
【００３０】ＳｒＴｉＯ3の誘電率εiを４０及び３００
の間とし（材料の純度によって変化する）、ブレークダ
ウン電位を１０8Ｖ／ｃｍ程度とし、動作電圧ＶG＝５Ｖ
とすると、式（２）は、超伝導材料の単分子層（すなわ
ちユニットセル）が要件を満足することを示唆してい
る。従って、ｓ＝１．２ｎｍ、εi＝２６０及びキャリ
ア密度ｎ＝３×１０21ｃｍ-3とすると、式（１）からｔ
≒２０ｎｍとなる。
の間とし（材料の純度によって変化する）、ブレークダ
ウン電位を１０8Ｖ／ｃｍ程度とし、動作電圧ＶG＝５Ｖ
とすると、式（２）は、超伝導材料の単分子層（すなわ
ちユニットセル）が要件を満足することを示唆してい
る。従って、ｓ＝１．２ｎｍ、εi＝２６０及びキャリ
ア密度ｎ＝３×１０21ｃｍ-3とすると、式（１）からｔ
≒２０ｎｍとなる。
【００３１】図３のジョセフソン接合ヘテロ構造及び図
４の逆ＭＩＳＦＥＴデバイスを製造するには、以下の段
階を含むのが好ましい。
４の逆ＭＩＳＦＥＴデバイスを製造するには、以下の段
階を含むのが好ましい。
【００３２】１．炭酸ストロンチウムＳｒＣＯ3及び酸
化ルテニウムの適正な比、例えばモル比を、１‰よりも
高い精度で計量する。
化ルテニウムの適正な比、例えばモル比を、１‰よりも
高い精度で計量する。
【００３３】２．粉砕の後に、得られた粉を水と混合
し、例えば５ｍｍ直径のロッドに圧縮成形し、例えば一
方の長さを１０ｍｍとし、他方の長さを１００ｍｍにす
る。
し、例えば５ｍｍ直径のロッドに圧縮成形し、例えば一
方の長さを１０ｍｍとし、他方の長さを１００ｍｍにす
る。
【００３４】３．ロッドをＡｌ2Ｏ3のボート上で、約１
３００°Ｃの空気中で焼成する。
３００°Ｃの空気中で焼成する。
【００３５】４．浮遊帯プロセスを用い、短いロッドを
種として使用し、また長いロッドを供給材料として使用
して、鏡の空所の中でロッドを収束された赤外線で空気
中で融解する。
種として使用し、また長いロッドを供給材料として使用
して、鏡の空所の中でロッドを収束された赤外線で空気
中で融解する。
【００３６】５．融解物から単結晶を成長させる。融解
成長されたサンプルは、円筒の軸線に沿って成長したＳ
ｒ2ＲｕＯ4の層（ａ−ｂ平面）を有する円筒形状を有し
ている。Ｓｒ2ＲｕＯ4結晶の成長は、ＳｒＯの分離に結
び付くＲｕＯ2の揮発性によって複雑なものとなる。こ
の凝離を補償するために、出発材料に過剰のＲｕＯ2を
用いる必要がある。凝離させるＳｒＯの量を極力少なく
するためには、ＳｒＣＯ3及びＲｕＯ2のモル比を２：
１．１とすることが推奨される。大きな結晶に成長させ
るためには、融解される材料の量及びその組成を一定に
する必要がある。これを達成することは困難であり、そ
の理由は、恐らくはＲｕＯ2が連続的に蒸発するため
に、またロッドの密度が小さいためである。
成長されたサンプルは、円筒の軸線に沿って成長したＳ
ｒ2ＲｕＯ4の層（ａ−ｂ平面）を有する円筒形状を有し
ている。Ｓｒ2ＲｕＯ4結晶の成長は、ＳｒＯの分離に結
び付くＲｕＯ2の揮発性によって複雑なものとなる。こ
の凝離を補償するために、出発材料に過剰のＲｕＯ2を
用いる必要がある。凝離させるＳｒＯの量を極力少なく
するためには、ＳｒＣＯ3及びＲｕＯ2のモル比を２：
１．１とすることが推奨される。大きな結晶に成長させ
るためには、融解される材料の量及びその組成を一定に
する必要がある。これを達成することは困難であり、そ
の理由は、恐らくはＲｕＯ2が連続的に蒸発するため
に、またロッドの密度が小さいためである。
【００３７】６．次に結晶を割る。Ｓｒ2ＲｕＯ4が層状
の構造を有するために、融解成長したサンプルは容易に
割ることができ、円筒の内側の部分から単結晶を得るこ
とができる。
の構造を有するために、融解成長したサンプルは容易に
割ることができ、円筒の内側の部分から単結晶を得るこ
とができる。
【００３８】この技術を用いると、直径が約５ｍｍで長
さが１０ｍｍの円筒形のＳｒ2ＲｕＯ4けっしょを成長さ
せることが可能である。単結晶Ｓｒ2ＲｕＯ4の基板を作
製した後に、図３のヘテロ構造１を製造するために以下
の追加の段階を行う。
さが１０ｍｍの円筒形のＳｒ2ＲｕＯ4けっしょを成長さ
せることが可能である。単結晶Ｓｒ2ＲｕＯ4の基板を作
製した後に、図３のヘテロ構造１を製造するために以下
の追加の段階を行う。
【００３９】１．基板２をアセトン及びプロパノール中
で濯ぎ、例えば銀塗料でスパッタリング室のヒータに取
り付ける。
で濯ぎ、例えば銀塗料でスパッタリング室のヒータに取
り付ける。
【００４０】２．Ｓｒ2ＲｕＯ4基板２の上方面（００
１）に、例えばＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δの超伝導体膜３を、
中空陰極高周波マグネトロンスパッタリングによってエ
ピタキシャルに成長させる。ここにおいて、δの値は０
に維持するのが好ましいが、最大１までとすることがで
きる。用いたスパッタリングのパラメータは、基板ヒー
タのブロック温度が７００乃至７５０°Ｃであり、全圧
（Ａｒ／Ｏ2）が０．８４５ミリバールであり、プラズ
マ放電が１５０−１７０Ｖ及び４５０ｍＡであり、成長
後の冷却時間が、約０．５バールの酸素中で約１時間で
ある。超伝導体膜３の厚みは、最終的には１乃至１００
０ｎｍの範囲とすることができる。
１）に、例えばＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δの超伝導体膜３を、
中空陰極高周波マグネトロンスパッタリングによってエ
ピタキシャルに成長させる。ここにおいて、δの値は０
に維持するのが好ましいが、最大１までとすることがで
きる。用いたスパッタリングのパラメータは、基板ヒー
タのブロック温度が７００乃至７５０°Ｃであり、全圧
（Ａｒ／Ｏ2）が０．８４５ミリバールであり、プラズ
マ放電が１５０−１７０Ｖ及び４５０ｍＡであり、成長
後の冷却時間が、約０．５バールの酸素中で約１時間で
ある。超伝導体膜３の厚みは、最終的には１乃至１００
０ｎｍの範囲とすることができる。
【００４１】３．同様の段階をＳｒ2ＲｕＯ4基板２の下
側表面（００１）に対して繰り返し、超伝導体層４を形
成する。
側表面（００１）に対して繰り返し、超伝導体層４を形
成する。
【００４２】４．それぞれ超伝導体層３、４上のインジ
ウムドット、銀塗料あるいは例えば金パッド等の金属パ
ッド５、６の電気的な接触部をつくる。
ウムドット、銀塗料あるいは例えば金パッド等の金属パ
ッド５、６の電気的な接触部をつくる。
【００４３】図４のＭＩＳＦＥＴ構造７を製造するに
は、Ｓｒ2ＲｕＯ4基板９の準備に加えて、以下の段階を
行う。
は、Ｓｒ2ＲｕＯ4基板９の準備に加えて、以下の段階を
行う。
【００４４】１．Ｓｒ2ＲｕＯ4基板９の頂部の絶縁体と
して、｛１００｝配向されたＳｒＴｉＯ3バリア層１０
を、６５０°Ｃ（サンプルホルダの温度）のＯ2／Ａｒ
雰囲気中で６．７Ｐａ（パスカル）の圧力において高周
波マグネトロン反応性スパッタリングでエピタキシャル
に成長させ、次に所望の最終厚みまで研磨する。
して、｛１００｝配向されたＳｒＴｉＯ3バリア層１０
を、６５０°Ｃ（サンプルホルダの温度）のＯ2／Ａｒ
雰囲気中で６．７Ｐａ（パスカル）の圧力において高周
波マグネトロン反応性スパッタリングでエピタキシャル
に成長させ、次に所望の最終厚みまで研磨する。
【００４５】３．薄くしたバリア層１０の頂部には、厚
みｓを有する超伝導体膜８（例えばＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δ
の）がスパッタリング形成される。
みｓを有する超伝導体膜８（例えばＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δ
の）がスパッタリング形成される。
【００４６】３．金パッド１１及び１２を超伝導体層８
の上に設け、ソース接点及びドレーン接点をそれぞれ形
成する。
の上に設け、ソース接点及びドレーン接点をそれぞれ形
成する。
【００４７】４．基板９の裏側に、例えば金の層等の金
属層の形態のゲート電極１３が堆積される。
属層の形態のゲート電極１３が堆積される。
【００４８】５．必要に応じて、図５に示すように、基
板９及びゲート電極１３を絶縁支持層１４の上に設けて
安定性を増すことができる。支持層１４はここでもＳｒ
ＴｉＯ3から形成することができ、この支持層は高周波
マグネトロン反応スパッタリングによりエピタキシャル
に成長させることができる。この層の厚みは自由に選定
することができる。
板９及びゲート電極１３を絶縁支持層１４の上に設けて
安定性を増すことができる。支持層１４はここでもＳｒ
ＴｉＯ3から形成することができ、この支持層は高周波
マグネトロン反応スパッタリングによりエピタキシャル
に成長させることができる。この層の厚みは自由に選定
することができる。
【００４９】図４及び図５の電界効果トランジスタの幾
つかのサンプルの実施例に関しての測定から、ゲート動
作電圧ＶGは０．１乃至５０Ｖの間、好ましくは５Ｖと
すべきであり、超伝導体膜の厚みｓは、１乃至３０ｎｍ
の間とすべきであり、また絶縁層の厚みｔは、３乃至１
００ｎｍの間とすべきであるということが分かった。
つかのサンプルの実施例に関しての測定から、ゲート動
作電圧ＶGは０．１乃至５０Ｖの間、好ましくは５Ｖと
すべきであり、超伝導体膜の厚みｓは、１乃至３０ｎｍ
の間とすべきであり、また絶縁層の厚みｔは、３乃至１
００ｎｍの間とすべきであるということが分かった。
【００５０】
【発明の効果】本発明によれば、超伝導体膜に１０7Ｖ
／ｃｍよりも大きな電場を与えることのできる、ＳｒＴ
ｉＯ3／Ｓｒ2ＲｕＯ4の高Ｔｃ超伝導体の複数層から成
るＭＩＳＦＥＴ型のヘテロ構造を形成することができ
る。これらのデバイスにおいては、電気的な電界効果
は、チャンネル抵抗の変化を生ずる。高Ｔｃ超伝導体膜
は、１０ｎｍ程度の好ましい厚みを有し、３０ボルトよ
りもかなり低いゲート電圧で動作する。チャンネル抵抗
率の変化は、高Ｔｃ超伝導体におけるキャリア密度の均
等に強い変化に起因するものと考えることができる。
／ｃｍよりも大きな電場を与えることのできる、ＳｒＴ
ｉＯ3／Ｓｒ2ＲｕＯ4の高Ｔｃ超伝導体の複数層から成
るＭＩＳＦＥＴ型のヘテロ構造を形成することができ
る。これらのデバイスにおいては、電気的な電界効果
は、チャンネル抵抗の変化を生ずる。高Ｔｃ超伝導体膜
は、１０ｎｍ程度の好ましい厚みを有し、３０ボルトよ
りもかなり低いゲート電圧で動作する。チャンネル抵抗
率の変化は、高Ｔｃ超伝導体におけるキャリア密度の均
等に強い変化に起因するものと考えることができる。
【００５１】特定の用途用に、Ｓｒ2ＲｕＯ4を薄膜の形
態で用いることができることを注記しておく。そのよう
な膜は、例えば、電子線蒸発法、熱蒸発法、化学蒸着
法、金属有機化合物蒸着法、レーザアブレーション法、
高周波マグネトロンスパッタリング法、スピニングオン
（ｓｐｉｎｎｉｎｇ−ｏｎ）法、分子線エピタキシ法等
の適宜な通常の方法で形成することができる。
態で用いることができることを注記しておく。そのよう
な膜は、例えば、電子線蒸発法、熱蒸発法、化学蒸着
法、金属有機化合物蒸着法、レーザアブレーション法、
高周波マグネトロンスパッタリング法、スピニングオン
（ｓｐｉｎｎｉｎｇ−ｏｎ）法、分子線エピタキシ法等
の適宜な通常の方法で形成することができる。
【図１】Ｓｒ2ＲｕＯ4の抵抗率ρcと温度特性との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図２】Ｓｒ2ＲｕＯ4基板上で成長したＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ
7-δの抵抗を温度の関数として示すグラフである。
7-δの抵抗を温度の関数として示すグラフである。
【図３】Ｓｒ2ＲｕＯ4基板を有するＳＮＳヘテロ構造を
示す図である。
示す図である。
【図４】Ｓｒ2ＲｕＯ4基板を用いた逆ＭＩＳＦＥＴ（逆
ＭＩＳトランジスタ）構造を示す図である。
ＭＩＳトランジスタ）構造を示す図である。
【図５】支持層を有する図４のデバイスの概略図であ
る。
る。
１ ヘテロ構造 ２ 基板 ３、４ 超伝導体層 ５、６ 接触端子 ８ 超伝導体膜 ９ 基板 １０ 絶縁体 １１、１２、１３
電極
電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダレル・シュロム スイス国ツェーハー8800 タルヴィル、ミ ューテンシュトラーセ ８番地
Claims (11)
- 【請求項１】 高Ｔｃ超伝導材料から成る少なくとも１
つの層（３、４、８）と、前記層に隣接して設けられ
た、前記高Ｔｃ超伝導材料の格子定数及び分子構造に合
致する格子定数及び分子構造を有する導電材料から成る
基板（２、９）と、からなる多層構造の超伝導回路素素
子において、前記高Ｔｃ超伝導材料は、ペロブスカイト
あるいはペロブスカイト関連のタイプであり、前記基板
が、ルテニウム酸ストロンチウムＳｒ2ＲｕＯ4から成る
ことを特徴とする超伝導回路素子。 - 【請求項２】 ２つの高Ｔｃ超伝導材料の層（３、４）
が、前記基板（２）の両側で該基板に隣接して設けら
れ、また、接触パッド（５、６）が、前記２つの高Ｔｃ
超伝導材料の層（３、４）に取り付けられ、これにより
ジョセフソン接合を形成することを特徴とする請求項１
記載の超伝導回路素子。 - 【請求項３】 前記基板は単結晶であり、また前記高Ｔ
ｃ超伝導材料から成る少なくとも１つの層が、前記基板
の（００１）表面に堆積されることを特徴とする請求項
１記載の超伝導回路素子。 - 【請求項４】 前記高Ｔｃ超伝導材料から成る少なくと
も１つの層（８）と前記基板（９）との間にバリア層
（１０）が設けられ、該バリア層は、前記高Ｔｃ超伝導
材料から成る少なくとも１つの層（８）の材料及び前記
基板（９）の材料の分子構造及び格子定数に合致する分
子構造及び格子定数の材料から形成されることを特徴と
する請求項１記載の超伝導回路素子。 - 【請求項５】 前記高Ｔｃ超伝導材料が、ＹＢａ2Ｃｕ3
Ｏ7から成ることを特徴とする請求項１記載の超伝導回
路素子。 - 【請求項６】 適宜な比の炭酸ストロンチウムＳｒＣＯ
3及び二酸化ルテニウムＲｕＯ2を計量して粉砕する段階
と、前記粉砕する段階で得られた粉末を水と混合し、こ
れを押圧してロッドを形成する段階と、約１３００°Ｃ
の温度の空気中で前記ロッドを焼結する段階と、フロ−
テイング・ゾ−ン法で前記焼結する段階で焼結されたロ
ッドを空気中で融解する段階と、円筒の形状を有する前
記融解する段階で融解された物から、前記円筒の軸線に
沿って、ルテニウム酸ストロンチウムＳｒ2ＲｕＯ4の層
（ａ−ｂ平面）を有するサンプルを成長させる段階と、
前記成長させる段階で成長させたルテニウム酸ストロン
チウムＳｒ2ＲｕＯ4のサンプルを割り、画定された結晶
面を有する単結晶の基板（２、９）を得る段階と、前記
単結晶の基板（２、９）を洗浄溶媒中で濯ぐ段階と、前
記単結晶の基板（２、９）をスパッタリング室のヒータ
に取り付け、以下のパラメータの下でスパッタリングす
る段階と、 基板ヒータブロック温度： ７００−７５０°Ｃ 全圧（Ａｒ／Ｏ2＝２：１）： ０．８４５ミリバール プラズマ放電： １５０−１７０ Ｖ、４５０ ｍＡ 成長後の冷却： 圧力 ＝ 約０．５バールＯ2、時間
＝ 約１時間 １乃至１０００ｎｍの厚みを有する銅酸化物型の高Ｔｃ
超伝導材料の層（３、４、８）を、前記単結晶の基板
（２、９）の少なくとも１つの面（００１）上にエピタ
キシャル成長させる段階と、前記高Ｔｃ超伝導材料の層
（３、４、８）上に金属パッド（５、６、１１、１２）
を堆積させ、電気的な接点を形成する段階と、前記高Ｔ
ｃ超伝導材料の層（８）とは反対側の前記単結晶の基板
（９）の表面に金属パッド（１３）を付与し、電気的な
接点を形成する段階と、を備える請求項１記載の超伝導
回路素子の製造方法。 - 【請求項７】 前記高Ｔｃ超伝導材料の層（８）をエピ
タキシャル成長させる前に、以下のパラメータの下で、
前記単結晶の基板（９）上に、｛１００｝配向されたＳ
ｒＴｉＯ3バリア層（１０）をエピタキシャル成長させ
る段階と、高周波マグネトロン反応性スパッタリング：
Ｏ2／Ａｒ雰囲気において圧力６．７Ｐａ 温度： 約６５０°Ｃ（サンプルホルダの温度） 前記ＳｒＴｉＯ3バリア層（１０）を所定の厚みまで研
磨する段階と、前記研磨する段階で研磨された前記Ｓｒ
ＴｉＯ3バリア層（１０）の頂部に、請求項６に従って
高Ｔｃ超伝導材料の層（８）を引き続き堆積させる段階
とを更に備えることを特徴とする請求項６記載の超伝導
回路素子の製造方法。 - 【請求項８】 前記ＳｒＴｉＯ3バリア層（１０）とは
反対側の前記単結晶の基板（９）の表面に、ＳｒＴｉＯ
3から成り、１００から１０００ｎｍの範囲の厚みを有
する絶縁支持層 （１４）を堆積させる段階を更に備え
ることを特徴とする請求項７記載の超伝導回路素子の製
造方法。 - 【請求項９】 前記単結晶の基板（２、９）を準備する
ための出発材料において、ＳｒＣＯ3対ＲｕＯ2のモル比
を２：１とすることを特徴とする請求項６記載の超伝導
回路素子の製造方法。 - 【請求項１０】 前記単結晶の基板（２、９）を準備す
るための出発材料において、過剰のＲｕＯ2を用いてＳ
ｒＣＯ3対ＲｕＯ2のモル比を２：１．１とすることを特
徴とする請求項６記載の超伝導回路素子の製造方法。 - 【請求項１１】 前記高Ｔｃ超伝導材料がＹＢａ2Ｃｕ3
Ｏ7であることを特徴とする請求項６記載の超伝導回路
素子の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP91810336A EP0511450B1 (en) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | Superconducting circuit elements with metallic substrate and method for manufacturing the same |
| CH91810336.7 | 1991-05-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102542A JPH05102542A (ja) | 1993-04-23 |
| JPH0719921B2 true JPH0719921B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=8208843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4079955A Expired - Fee Related JPH0719921B2 (ja) | 1991-05-01 | 1992-04-01 | 超伝導回路素子及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5266558A (ja) |
| EP (1) | EP0511450B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0719921B2 (ja) |
| DE (1) | DE69127070T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009152175A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-07-09 | Kyushu Institute Of Technology | 超伝導体並びに超伝導体表面抵抗率の非接触測定方法及びその測定装置 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0511450B1 (en) * | 1991-05-01 | 1997-07-30 | International Business Machines Corporation | Superconducting circuit elements with metallic substrate and method for manufacturing the same |
| EP0523275B1 (en) * | 1991-07-19 | 1996-02-28 | International Business Machines Corporation | Enhanced superconducting field-effect transistor with inverted MISFET structure and method for making the same |
| US5589284A (en) * | 1994-08-01 | 1996-12-31 | Texas Instruments Incorporated | Electrodes comprising conductive perovskite-seed layers for perovskite dielectrics |
| US5776863A (en) * | 1996-07-08 | 1998-07-07 | Trw Inc. | In-situ fabrication of a superconductor hetero-epitaxial Josephson junction |
| US5892243A (en) * | 1996-12-06 | 1999-04-06 | Trw Inc. | High-temperature SSNS and SNS Josephson junction and method of making junction |
| JP3486838B2 (ja) * | 2000-06-07 | 2004-01-13 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 高融点導伝性酸化物からなる高温用発熱体、高温用電極材料、発光体材料及び高温熱電対用材料 |
| US6617248B1 (en) | 2000-11-10 | 2003-09-09 | Micron Technology, Inc. | Method for forming a ruthenium metal layer |
| US20030107043A1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-12 | National Inst. Of Advanced Ind. Science And Tech. | High-melting-point oxide light source, conductive paste and exhaust gas filter |
| US7615385B2 (en) | 2006-09-20 | 2009-11-10 | Hypres, Inc | Double-masking technique for increasing fabrication yield in superconducting electronics |
| US8741158B2 (en) | 2010-10-08 | 2014-06-03 | Ut-Battelle, Llc | Superhydrophobic transparent glass (STG) thin film articles |
| US20110034338A1 (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | Amit Goyal | CRITICAL CURRENT DENSITY ENHANCEMENT VIA INCORPORATION OF NANOSCALE Ba2(Y,RE)TaO6 IN REBCO FILMS |
| WO2011017439A1 (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | Ut-Battelle, Llc | Critical current density enhancement via incorporation of nanoscale ba2renbo6 in rebco films |
| US8685549B2 (en) | 2010-08-04 | 2014-04-01 | Ut-Battelle, Llc | Nanocomposites for ultra high density information storage, devices including the same, and methods of making the same |
| US11292919B2 (en) | 2010-10-08 | 2022-04-05 | Ut-Battelle, Llc | Anti-fingerprint coatings |
| US9221076B2 (en) | 2010-11-02 | 2015-12-29 | Ut-Battelle, Llc | Composition for forming an optically transparent, superhydrophobic coating |
| US8748349B2 (en) | 2011-04-15 | 2014-06-10 | Ut-Battelle, Llc | Buffer layers for REBCO films for use in superconducting devices |
| US8748350B2 (en) | 2011-04-15 | 2014-06-10 | Ut-Battelle | Chemical solution seed layer for rabits tapes |
| US20150239773A1 (en) | 2014-02-21 | 2015-08-27 | Ut-Battelle, Llc | Transparent omniphobic thin film articles |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU610260B2 (en) * | 1987-10-16 | 1991-05-16 | Furukawa Electric Co. Ltd., The | Oxide superconductor shaped body and method of manufacturing the same |
| US4996187A (en) * | 1988-10-17 | 1991-02-26 | Allied-Signal Inc. | Epitaxial Ba-Y-Cu-O superconductor film |
| NL8901874A (nl) * | 1989-07-20 | 1991-02-18 | Philips Nv | Planaire josephson inrichting. |
| EP0511450B1 (en) * | 1991-05-01 | 1997-07-30 | International Business Machines Corporation | Superconducting circuit elements with metallic substrate and method for manufacturing the same |
-
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- 1991-05-01 DE DE69127070T patent/DE69127070T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-02-27 US US07/843,880 patent/US5266558A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-01 JP JP4079955A patent/JPH0719921B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-07-16 US US08/093,503 patent/US5310706A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009152175A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-07-09 | Kyushu Institute Of Technology | 超伝導体並びに超伝導体表面抵抗率の非接触測定方法及びその測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE69127070T2 (de) | 1998-02-12 |
| JPH05102542A (ja) | 1993-04-23 |
| DE69127070D1 (de) | 1997-09-04 |
| US5266558A (en) | 1993-11-30 |
| EP0511450A1 (en) | 1992-11-04 |
| US5310706A (en) | 1994-05-10 |
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