高温超伝導材料の集積回路への応用の研究
高温超导材料在集成电路中的应用研究
基本信息
- 批准号:02226210
- 负责人:
- 金额:$ 6.34万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
- 财政年份:1990
- 资助国家:日本
- 起止时间:1990 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
1.酸化物超伝導体薄膜の集積回路構成用膜としての評価高温プロセスを最小限に抑え、半導体プロセスとの適合性を考慮した薄膜作成プロセスとして、基板加熱を行わない狭ギャプスパッタリング法による成膜と、その後のrapid thermalーannealing(RTA)法による結晶化を組み合せたプロセスの確立を行い、電気抵抗、交流帯磁率による評価を行った。本研究では赤外線イメ-ジ炉を使用したが、1.15μmに軸射のピ-クを有し、酸化物超伝導体のプラズマ振動により吸収される波長が1〜2μmにあるため、効率よく加熱されることが判明した。アニ-ル最高温度を940〜1000℃とし、2分保持することによりMgO基板上に超伝導遷移温度59.4KのYBCO膜を得ることに成功した。2.酸化物超伝導体薄膜による集積回路の構成半導体集積回路作成プロセスとの両立性を確めるためにSi基板上へのYBCO膜の作成を試みたが、BaのSi基板上への拡散が著しく、超伝導性を得ることはできなかった。このBaの拡散を抑制するために、YBCO及びSiと化学的に反応せず、且つ格子定数、熱膨張係数もYBCO膜に近い材料でバッファ層を形成することを行った。本研究では約100nmの膜厚のZrO_2を電子ビ-ム蒸着を行ってバッファ層とし、940℃で15秒、500℃で5分の酸素雰囲気中のアニ-ルを行い、超伝導遷移温度が約10Kの酸化物超伝導膜をSi基板上に作成することに成功した。超伝導遷移温度が低い理由は、ZrO_2膜の堆積を室温で行ったために多結晶薄膜となり、粒界を通じてのYBCOとSiとの反応を完全に抑制することが出来なかったためと考えられ、ZrO_2膜の単結晶化により、この問題は避け得ると考えられる。
1. The evaluation of the minimum temperature of the film used for forming the accumulation circuit of the acid superconductor thin film, the consideration of the suitability of the semiconductor film, the heating of the substrate, the narrow temperature of the film, the rapid thermal annealing(RTA) method, the crystallization of the film, the evaluation of the electrical resistance and the establishment of the AC magnetic permeability. In this study, the use of infrared radiation, 1.15μm axial radiation, ultrasonic vibration, absorption, wavelength 1 ~ 2μm, frequency and heating were identified. The highest temperature of the YBCO film is 940 ~ 1000℃, and the transition temperature of the YBCO film is 59.4 K. 2. The semiconductor integrated circuit formed by the acid superconductor thin film is characterized in that the stability of the semiconductor integrated circuit is ensured, and the dispersion and superconductivity of the YBCO film formed on the Si substrate are tested. YBCO and Si films are formed on the surface of the substrate. The thermal expansion coefficient of YBCO films is determined by the thermal expansion coefficient. In this study, we successfully fabricated a ZrO_2 superconductivity film on Si substrate with a film thickness of about 100nm, a temperature of 940℃ for 15 seconds, and a temperature of 500℃ for 5 minutes. The reason why the temperature of superconductivity migration is low is that the accumulation of ZrO_2 films at room temperature is completely inhibited by the crystallization of YBCO and Si films.
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Takuo SUGANO(Yasuo UNEKAWA): "Fabrication of YーBaーCuーO Superconducting Films by Rapid Thermal Annealing" Transactions on the Institute of Electronics,Information and Communication Engineers. E74. (1991)
Takuo SUGANO(Yasuo UNEKAWA):“通过快速热退火制备 Y-Ba-Cu-O 超导薄膜”,电子、信息和通信工程师学会会刊(1991 年)。
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