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イオンビ-ムエッチング法による酸化物超伝導薄膜マイクロブリッジの製作

离子束刻蚀法制作氧化物超导薄膜微桥

基本信息

批准号：
02226216
负责人：
斎藤幸典
金额：
$ 1.15万
依托单位：
University of Yamanashi
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

项目摘要

酸化物高温超伝導体を超伝導エレクトロニックスに応用する場合非常に重要なデバイスはジョセフソン素子である。そしてジョセフソン素子の製作に応えられるような良質な超伝導体の薄膜を作成することは、まず第一にクリア-しなければならない課題である。次ぎにこの膜を使ってジョセフソン素子を製作する時に生ずる様々な困難な問題点を解決しなければならない。本研究においては、酸化物高温超伝導体のうち、YBa_2Cu_3O_<7ーδ>超伝導体の薄膜を直流スパッタリング法で成膜し、この膜を使ってマイクロブリッジ型のジョセフソン素子を製作することを目的としている。Y系酸化物超伝導薄膜は現在様々な方法で成膜が試みられているが、次第に高価でかつおおがかりな装置で成膜されつつある。すなわちそれだけ良質な膜を成膜するのが困難を極めていることを示している。ここでは簡単な直流スパッタリング装置に横方向磁界を印加する巧妙な方法でスパッタリングに於いて非常に厄介な問題となっている荷電粒子の基板への突入問題を解決し、種々の表面モロホロジ-の膜を成膜する方法を見いだした。スパッタリングを行う時のガスに使うアルゴンと酸素の混合比を変えると膜の表面モロホロジ-をコントロ-ルすることができる。スパッタ時の酸素分圧が高いほど表面は緻密で平坦な膜になる傾向がある。これらの膜にミクロンオ-ダ-の微細加工を施し、マイクロブリッジを製作する方法を確立した。マイクロブリッジに加工する際には、アルゴンイオンビ-ムエッチング法を用いることによりこの膜が水に対して不安定である問題を回避する事にした。このマイクロブリッジにマイクロ波を照射しながらIーV特性を測定したところ粒界接合によるジョセフソン効果による定電圧ステップを観測することができた。

Acidification of high-temperature superconductors is very important in the application of superconductors. The first problem is how to fabricate a thin film of a good quality conductor. The second problem is to solve the problem when the film is made In this paper, we study the preparation of YBa_2Cu_3O_<7-δ> superconductors by DC method. Y-series acidizing substance ultra-conductive thin films are prepared by different methods, such as film forming test, film forming device, etc. It is difficult to form a good film. This paper presents a new method to solve the problem of charged particles protruding into the substrate in the lateral magnetic field of a simple DC power supply device. When the film is in motion, the mixture ratio of the elements is changed. The surface of the film is changed. The acid component pressure is high, and the surface is dense and flat. The method of microfabrication of the film was established. The problem of water and instability in the membrane is avoided during processing. The first step is to measure the temperature of the air.