酸化物高温超伝導体単結晶薄膜光エピタキシー装置の試作

氧化物高温超导单晶薄膜光外延器件原型机

• 批准号: 63850074
• 负责人: 大矢 銀一郎
• 金额: $ 5.76万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63850074/
• 关键词: 高温超伝導体; YBa_2Cu_3O_<7-δ>; エピタキシー; 単結晶薄膜; スパッタリング; プラズマ励起; 光励起

本研究は酸化物高温超伝導体YBa_2Cu_3O_<7-δ>(臨界温度:90k)のエレクトロニクス応用のための薄膜製作技術の確立を目指すものである。この場合、高温超伝導体薄膜は、平滑な表面と極めて一様な特性をもつ高品質品単結晶薄膜であることが要求される。この要求に対処するために本研究では、光子エネルギーを利用して薄膜の低温エピタキシャル成長を可能とする光エピタキシー装置を試作した。得られた成果は以下のようにまとめられる。1.対向ターゲット式高周波マグネトロンスパッタ装置を基本として、これに基板照射用紫外光源を付設することで、光エピタキシー装置を構成できた。2.YBa_2Cu_3O_<7-δ>単結晶薄膜のエピタキシャル条件を明らかにした。(1)MgOおよびSrTiO_3単結晶基板上でのエピタキシャル成長は、550ー650℃で行なわれる。(2)このエピタキシャル成長には、基板とプラズマの相互作用の制御が必要である。(3)この成長温度を低めるには、酸素ガスの光あるいはプラズマによる活性化が有効である。なお、今後の研究計画としては、得られるYBa_2Cu_3O_<7-δ>単結晶薄膜のより一層の高品質化をはかり、その超伝導デバイスへの応用を進めることである。

This paper aims to establish the preparation technology of thin films for high temperature superconductors YBa_2Cu_3O_<7-δ>(critical temperature: 90K). In this case, the high temperature superconducting film has a smooth surface and a high quality crystalline film. This study is aimed at exploring the possibility of optical growth in thin films. The results are as follows 1. Directional high-frequency light source equipment 2. The crystal conditions of YBa_2Cu_3O_<7-δ> single crystal thin films were investigated. (1)MgO and SrTiO_3 crystal substrates grow at temperatures ranging from 550 ℃ to 650℃. (2)It is necessary to control the interaction between the two. (3)The growth temperature is low, and the acid is active. The future research plan is to improve the quality of YBa_2Cu_3O_<7-δ> single crystal thin films and to improve the application of YBa_2Cu_3O_<7-δ> single crystal thin films.

项目成果

Syozo Imai;Tadayuki Tozawa;Gin-ichiro Oya;Tokuko Sugai;Yoshihisa Takeuti;Nobuo Mikoshiba: Japanese Journal of Applied Physics. 27. L522-L524 (1988)

Syozo Imai;Tadayuki Tozawa;Gin-ichiro Oya;Tokuko Sugai;Yoshihisa Takeuti;Nobuo Mikoshiba：日本应用物理学杂志。

Tokuko Sugai;Gin-ichiro Oya;Syozo Imai: Japanese Journal of Applied Physics. 28. (1989)

Tokuko Sugai；Gin-ichiro Oya；Syozo Imai：日本应用物理学杂志。

Gin-ichiro Oya;Tetsuro Komukai;Yasuji Sawada: Journal of materials Research. 4. (1989)

Gin-ichiro Oya；Tetsuro Komukai；Yasuji Sawada：材料研究杂志。

Gin-ichiro Oya;Yasuji Sawada: Journal of Crystal Growth. 94. (1989)

Gin-ichiro Oya；Yasuji Sawada：晶体生长杂志。