多重スパッタ法による高温超伝導膜成長の低温プロセス化と接合素子形成

使用多重溅射方法进行高温超导薄膜生长和结元件形成的低温工艺

• 批准号: 02226227
• 负责人: 田中 正一
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Nihon University
• 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: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02226227/
• 关键词: 多重スパッタ法; 低温合成; YBaCuO; BiSrCaCuO; CuO系多層膜; 紫外線照射; N_2O反応性スパッタ

本研究においては、スパッタ法により複合酸化物膜を合成するとき、結晶化温度の低い低級酸化物を多重積層化するプロセスを開発し、結果として低温合成を可能にすることを目指している。本年度の研究成果は大きく3つに分れており、各々の実績について以下に概要を述べる。YーBaーCuーO系薄膜に関しては、Y_2Cu_2O_5とBaCuO_2酸化物膜のスパッタ形成にあたりタ-ゲットとして合金と焼結体の2つのタイプを用いた結果を詳細に比較検討した。結論として、合金タ-ゲットを用い、基板温度約600℃のもとで、成膜可能であることを明らかにした。特に、YーCuーO膜においては、紫外線照射下でのN_2O反応性スパッタが低温化に有効であることを確かめた。BiーSrーCaーCuーO系薄膜に関しては、対向タ-ゲットスパッタ法により、基板温度700℃のもとで、110K相単相膜の形成が可能であることを示した。しかし、膜の超伝導特性に関しては、膜の結晶性についての種々の物理分析の結果、大幅な改善が必要であることを明確にした。CuーO系多層膜形成に関しては、dc反応性スパッタ法により、350〜450℃の低温基板温度のもとで、単結晶CuO膜をうることができることを実験的に明らかにした。さらに、CuO/NiO多重積層膜の形成を試み、CuOの半導体特性を制御・変化する上でNiO層の存在が有効であることを確かめた。また、NiO膜の結晶相の強い影響を受け、CuOエピタキシャル膜は、正方晶へ相変化することを確認することができた。

In this study, the synthesis of composite acid film was studied. The results showed that the crystallization temperature of composite acid film was low. The research results of this year are summarized below. A detailed comparison of the results of the formation of Y_2Cu_2O_5 and BaCuO_2 acid films on Y_2Cu_2O_5 and BaCuO_2 thin films is presented. Conclusion: The temperature of the substrate is about 600℃, and the film formation is possible. In particular, Y-Cu-O films are resistant to UV radiation and N_2O is resistant to low temperatures. Bi-Sr-Ca-Cu-O thin films can be formed at temperatures of 700℃ and 110K. The results of physical analysis of film crystallinity and conductivity are necessary to improve the film conductivity. The formation of Cu-O multilayer film is related to the low temperature substrate temperature of 350 ~ 450℃ and the crystallization of CuO film. In addition, CuO/NiO multilayer film formation test, CuO semiconductor characteristics control, the existence of NiO layer is not accurate The crystal phase of NiO film is strongly influenced by CuO film.

项目成果

M.Furuyama: "Performance of Nb_3 Sn Tape Magnet Cooled by Indireet Conduction Method" Advances in Cryogenic Engineering. 35. 625-631 (1990)

M.Furuyama：“间接传导法冷却的 Nb_3 Sn 带磁体的性能”低温工程进展。

H.Yamamoto: "Thermal Conductivity of High Jc YBaCuO Bulk Prepared by Melt Growthe Technique" Proc.LTー19 Satellite Conference on HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY. (1991)

H.Yamamoto：“通过熔融生长技术制备的高 Jc YBaCuO 块体的热导率”Proc.LT-19 高温超导卫星会议（1991）。

H.Yamamoto: "Stabilization of HighーTc Phese in Sputlered Bi Sr Ca CuO Films by Post Anneal" Adrances in Cryogenice Engineering(Materials). 36. 573-579 (1990)

H. Yamamoto：“通过退火后稳定溅射 Bi Sr Ca CuO 薄膜中的高温相”Adrances in Cryogenice Engineering（材料）36. 573-579 (1990)。

H.Yamamoto: "Sputtering Synthesis of AsーGrown Superconducting Bi Sr Ca CuO Thin Film with Single HighーTc Phase" Physica B. 165&166. 1481-1482 (1990)

H. Yamamoto：“单高温相的生长超导 Bi Sr Ca CuO 薄膜的溅射合成”Physica B. 165&166 (1990)。

H.Yamamoto: "Preparation of HighーTc Oxide Superconducting Film Applicable to Electronic Devices Loaded in Artificial Satellite" Proc.3rd Nihon University International Symposium on Aerospace Science. 275-280 (1990)

H. Yamamoto：“适用于人造卫星中装载的电子设备的高温氧化物超导薄膜的制备”Proc.第三届日本大学国际航空航天科学研讨会275-280（1990）。