酸化物超伝導薄膜の化学的気相成長法における光を使った膜組成のその場観察手法の開発

氧化物超导薄膜化学气相沉积中光原位观察薄膜成分方法的研制

• 批准号: 05750008
• 负责人: 座間 秀昭
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750008/
• 关键词: 化学的気相成長(CVD)法; その場観察手法; 酸化物超伝導薄膜; YBa_2Cu_3O_X; 低温成長; 分子マイブレーション; 超薄膜; 超平坦膜

当初、科学的気相成長(CVD)法の成長過程の光をプローブにした観察手法について見地を深めようとして実験を計画していたが、YBa_2Cu_3O_X薄膜作製の条件を詳細に検討していたところ、その途上で従来にない低温(〜500℃)成長や高品質な薄膜成長が可能になることが明らかになった。その条件の詳細を調べることは今後の超伝導薄膜CVD技術の興隆のためにも非常に大切であり、すべてに優先すると考え、結局この1年をそれに費やすことに計画を変更した。以下では、その成果について簡単に述べる。従来、超伝導膜を得るだけの結晶性をもった膜を成長させるには、650℃以上の温度を必要としており、それはPVD(物理的気相成長)法でも同じことであった。特にCVDでなければならない、CVDの特徴を十分に活かした成長条件の探求が望まれていた。今回検討した条件は、今までにない低温で成長を行なうことにより、成長表面で原料分子が未分解で存在し、表面でのマイグレーションを低温域でも促進できるようにしたものである。この条件を用いることにより、・500℃低温成長・実効的に1格子のYBa2Cu3層から超伝導が起こる超薄膜の作製・表面の凹凸が、±1格子以下の超平坦膜の製作の3つの実現を可能にした。これは、CVD法では世界でもはじめての成果であり、他の膜製作手法に広げても国内外で数箇所しか成功していないほどの技術水準の高いレベルの成果であり、CVD法にの技術レベルを飛躍的に高める結果となった。

At the beginning, scientific CVD method of growth process of optical film, observation method, observation method, YBa_2Cu_3O_X thin film production conditions, detailed analysis of the process, the future plan for low temperature (~ 500℃) growth and high quality thin film growth possible. The conditions for the future development of superconducting thin film CVD technology are very important. The following is a brief description of the results. The temperature of the crystalline film grown at 650℃ or above is necessary for the PVD(physical phase growth) method. The characteristics of CVD are very active and the growth conditions are expected to be explored. In this paper, we discuss the conditions of low temperature growth, growth surface, raw material molecules, surface and low temperature promotion. This condition is used in the production of ultra-thin films with 1 lattice of YBa2Cu 3 layers, and the production of ultra-flat films with 1 lattice or less of surface roughness. The results of CVD method in the world are very high.

项目成果

座間 秀昭他他: "YBa_2Cu_3O_X超薄膜のCVD" 第54回応用物理学会学術講演会 講演予稿集No.1. 108 (1993)

Hideaki Zama 等：“YBa_2Cu_3O_X 超薄膜的 CVD”第 54 届日本应用物理学会学术会议论文集第 1. 108 号（1993 年）

Hideaki ZAMA et al.: "Supexconducting Properties of Ultrathin Films of YBa_2Cu_3O_X Prepared by MOCVD at 500℃." Japanese Journal of Applied Physics.33. L312-L314 (1994)

Hideaki ZAMA 等人：“500℃下 MOCVD 制备的 YBa_2Cu_3O_X 超薄膜的超导性能”。日本应用物理学杂志 L312-L314 (1994)。

Hide ki ZAMA et al.: "High Quality YBaCuO Thin Film Growth by Low Temperature MOCVD Using N<GO>___2" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.(印刷中). (1994)

Hide ki ZAMA 等人：“使用 N<GO>___2 通过低温 MOCVD 生长高质量 YBaCuO 薄膜”Mat.Res.Soc.Symp.Proc（出版中）。

Hideaki ZAMA et al.: "Low-Temperature CVD of RBa_2Cu_3O_X(R=Y,Pr) Ultra Thin Films" Advances in Superconductivity VI. (印刷中). (1994)

Hideaki ZAMA 等人：“RBa_2Cu_3O_X(R=Y,Pr) 超薄膜的低温 CVD”超导进展 VI（出版中）。

嵯峨 純、 座間 秀昭他他: "YBa_2Cu_3O_X薄膜の低温(500℃)CVD" 第54回応用物理学会学術講演会 講演予稿集No.1. 107 (1993)

Jun Saga、Hideaki Zama 等：“YBa_2Cu_3O_X 薄膜的低温（500℃）CVD”第 54 届日本应用物理学会学术会议论文集第 1. 107 号（1993 年）