JPH0194683A - 超電導薄膜の製造方法 - Google Patents
超電導薄膜の製造方法Info
- Publication number
- JPH0194683A JPH0194683A JP62252144A JP25214487A JPH0194683A JP H0194683 A JPH0194683 A JP H0194683A JP 62252144 A JP62252144 A JP 62252144A JP 25214487 A JP25214487 A JP 25214487A JP H0194683 A JPH0194683 A JP H0194683A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- thin film
- conditions
- cuo
- argon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 24
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 abstract description 5
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 4
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 abstract description 4
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract 2
- 229910003097 YBa2Cu3O7−δ Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 101100264195 Caenorhabditis elegans app-1 gene Proteins 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は超電導薄膜の製造方法に関する。
従来の技術
超電導体は、薄膜としての利用価値が大きい。
薄膜の基板には、セラミックスや単結晶が用いられるが
、酸化膜の薄膜を作成した場合、作成条件によって、結
晶の方位が変わりやすい。Ｙ２Ｏ３−ＢａＯ−ＣｕＯ系
超電導体は、斜方晶系で、（１００）と（０１０）方向
に電流が流れやすい ［ヨウイチ ェノモト（Ｙｏｕｉ
ｃｈｉ Ｅｎｏｍ。
、酸化膜の薄膜を作成した場合、作成条件によって、結
晶の方位が変わりやすい。Ｙ２Ｏ３−ＢａＯ−ＣｕＯ系
超電導体は、斜方晶系で、（１００）と（０１０）方向
に電流が流れやすい ［ヨウイチ ェノモト（Ｙｏｕｉ
ｃｈｉ Ｅｎｏｍ。
ｔｏ）他：ジャパニーズ・ジャーナル・オン・アプライ
ド・フィジックス（Ｊ、Ａｐｐ １．ＰｈｙＳ、）−１
９８７年６月１９日受付］。
ド・フィジックス（Ｊ、Ａｐｐ １．ＰｈｙＳ、）−１
９８７年６月１９日受付］。
発明が解決しようとする問題点
本発明は、基板に平行に、（１００）あるいは（０１０
）軸を配向させる、即ち、基板に垂直に（００１）方向
が配向するようにすることを目的とする。
）軸を配向させる、即ち、基板に垂直に（００１）方向
が配向するようにすることを目的とする。
問題点を解決するための手段
基板として、（１００）面にへき開させたＭｇＯを用い
、アルゴン／酸素が９５１５〜５０１５０、ガス圧力が
４０ｍＴ〜２００ｒｉＩＴ、基板の温度が６５０〜８０
０°Ｃの条件下で、スパッタ法により、Ｙ２Ｏ３−Ｂ
ａｏ−Ｃｕ Ｏ系超電導体を成膜させる。
、アルゴン／酸素が９５１５〜５０１５０、ガス圧力が
４０ｍＴ〜２００ｒｉＩＴ、基板の温度が６５０〜８０
０°Ｃの条件下で、スパッタ法により、Ｙ２Ｏ３−Ｂ
ａｏ−Ｃｕ Ｏ系超電導体を成膜させる。
作用
基板の温度が低すぎるか、アルゴン／酸素が大きすぎる
か、あるいは、ガス圧力が低すぎると、できた薄膜は多
結晶体あるいはアモルファスである。しかし、適当なア
ルゴン／酸素、ガス圧力および基板温度では、成膜が基
板面の方位に揃って、エピタキシアル的に配向する。
か、あるいは、ガス圧力が低すぎると、できた薄膜は多
結晶体あるいはアモルファスである。しかし、適当なア
ルゴン／酸素、ガス圧力および基板温度では、成膜が基
板面の方位に揃って、エピタキシアル的に配向する。
実施例
薄膜は、ＲＦ−マグネトロンスパッタ法により作成した
。用いたターゲットの組成は、ＹＢａ２Ｃｕ３０７−δ
である。原料のＹ２Ｏ１、ＢａＣＯ３、ＣＵＯを所定量
、配合、混合し、９００℃で１２時間、空気中で焼成し
た。焼成後、粉砕、混合して、ターゲットとした。ター
ゲット粉末は、銅皿に入れ、２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力
でプレスした。
。用いたターゲットの組成は、ＹＢａ２Ｃｕ３０７−δ
である。原料のＹ２Ｏ１、ＢａＣＯ３、ＣＵＯを所定量
、配合、混合し、９００℃で１２時間、空気中で焼成し
た。焼成後、粉砕、混合して、ターゲットとした。ター
ゲット粉末は、銅皿に入れ、２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力
でプレスした。
スパッタガスは、アルゴン／酸素が９７／３〜４０／６
０の範囲の混合ガスである。ガス圧力は２０〜２５０ｍ
Ｔの範囲で変化させた。基板の温度は５００〜９００℃
である。基板とターゲットの距離は８ｃｍである。
０の範囲の混合ガスである。ガス圧力は２０〜２５０ｍ
Ｔの範囲で変化させた。基板の温度は５００〜９００℃
である。基板とターゲットの距離は８ｃｍである。
基板には、（１００）面でへき開したマグネシア（Ｍｇ
Ｏ）単結晶を用いた。成膜は６時間行った。
Ｏ）単結晶を用いた。成膜は６時間行った。
単結晶の場合、斜方晶系の（０１０）、（１００）方向
の電気抵抗が、（００１）方向に比べて、かなり低いこ
とが報告されている（上記の文献）。
の電気抵抗が、（００１）方向に比べて、かなり低いこ
とが報告されている（上記の文献）。
従って、臨界電流密度も（０１０）、（１００）方向で
大きいことが容易に推定できる。成膜は、５ｍｍＸ１５
ｍｍの形状で行い、Ｘ線回折パターンを観測してのち、
ＲＦマグネトロンスパッタ法でｐｔ電極を付けた。電気
抵抗は４端子法で測定した。種々の条件で作成した薄膜
試料に付いて、電気抵抗と帯磁率の温度変化の測定によ
り、約９０に以下で超電導現象を示すことを確認した。
大きいことが容易に推定できる。成膜は、５ｍｍＸ１５
ｍｍの形状で行い、Ｘ線回折パターンを観測してのち、
ＲＦマグネトロンスパッタ法でｐｔ電極を付けた。電気
抵抗は４端子法で測定した。種々の条件で作成した薄膜
試料に付いて、電気抵抗と帯磁率の温度変化の測定によ
り、約９０に以下で超電導現象を示すことを確認した。
ＹＢａ２Ｃ，ｕ３０７−δの粉末のＸ線パターンを標準
として測定し、薄膜の結果と比較した。粉末の場合の（
００３）反射の２θは、２２．８°にあり、（１１０）
反射は、３２．８°にある。その強度比Ｉ （００３）
−／［Ｉ （００３）十Ｉ （１１０）］は、１２／１
１２＝０．１０７である。（００１）、（００２）、（
００３）・・・・方向が、基板に垂直に配向しているな
らば、Ｉ （００３）／［（００３）＋Ｉ （１１０）
コが０．１０７より大きくなるはずである。完全に（０
０１）方向に配向しているならば、即ち、基板に垂直に
（００１）方向が向いているならば、この値は１になる
。このＩ（００Ｂ）／［Ｉ （００３）＋Ｉ （１１０
）］を、配向率と呼ぶ。薄膜の作成条件と配向率の関係
を第１表に示す。
として測定し、薄膜の結果と比較した。粉末の場合の（
００３）反射の２θは、２２．８°にあり、（１１０）
反射は、３２．８°にある。その強度比Ｉ （００３）
−／［Ｉ （００３）十Ｉ （１１０）］は、１２／１
１２＝０．１０７である。（００１）、（００２）、（
００３）・・・・方向が、基板に垂直に配向しているな
らば、Ｉ （００３）／［（００３）＋Ｉ （１１０）
コが０．１０７より大きくなるはずである。完全に（０
０１）方向に配向しているならば、即ち、基板に垂直に
（００１）方向が向いているならば、この値は１になる
。このＩ（００Ｂ）／［Ｉ （００３）＋Ｉ （１１０
）］を、配向率と呼ぶ。薄膜の作成条件と配向率の関係
を第１表に示す。
配向率Ｉ （００３）／［Ｉ （００３）＋（１１０）
］は、アルゴン／酸素が９５１５〜５０１５０、ガス圧
力が４０〜２００ｍＴ、そして基板温度が６５０〜８０
０℃の範囲では、非常に大きく０．５０以上になってい
る。
］は、アルゴン／酸素が９５１５〜５０１５０、ガス圧
力が４０〜２００ｍＴ、そして基板温度が６５０〜８０
０℃の範囲では、非常に大きく０．５０以上になってい
る。
配向率が高い試料の室温における比抵抗は、かなり低か
った。例えば、配向率が０．６９の試料の比抵抗は、配
向率が０．１５の試料の約６０分の１であった。第１図
に配向していない試料の、第２図に配向率の高い試料の
Ｘ線回折パターンを示す。
った。例えば、配向率が０．６９の試料の比抵抗は、配
向率が０．１５の試料の約６０分の１であった。第１図
に配向していない試料の、第２図に配向率の高い試料の
Ｘ線回折パターンを示す。
第１表 配向率Ｉ（００３）／［１（００３）＋Ｉ（１
１０）］とスパッタ条件の関係［１コ 第１表 ［２］ 第１表 ［３コ 第１表 ［４コ 発明の効果 本発明に依れば、アルゴン／酸素、ガス圧力、基板温度
を制御するだけで、ＭｇＯ上に、面に平行に比抵抗の低
い、（００１）配向した超電導薄膜を形成できる。
１０）］とスパッタ条件の関係［１コ 第１表 ［２］ 第１表 ［３コ 第１表 ［４コ 発明の効果 本発明に依れば、アルゴン／酸素、ガス圧力、基板温度
を制御するだけで、ＭｇＯ上に、面に平行に比抵抗の低
い、（００１）配向した超電導薄膜を形成できる。
第１図は、配向していない薄膜のＸ線回折パターンを示
す図、第２図は（００１）に強く配向した薄膜のＸ線回
折パターンを示す図である。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図 第２図 ２θ
す図、第２図は（００１）に強く配向した薄膜のＸ線回
折パターンを示す図である。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図 第２図 ２θ
Claims (1)
- （１００）面にへき開させたマグネシア（ＭｇＯ）単結
晶基板上に、アルゴン／酸素が９５／５〜５０／５０、
ガス圧力が４０ｍＴ〜２００ｍＴ、基板の温度が６５０
〜８０００℃で、スパッタ法により、Ｙ＿２Ｏ＿３−Ｂ
ａＯ−ＣｕＯ系酸化物の薄膜を形成させることにより、
基板に平行に電気抵抗の低い結晶方位を配向させること
を特徴とする超電導薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252144A JPH0194683A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 超電導薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252144A JPH0194683A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 超電導薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0194683A true JPH0194683A (ja) | 1989-04-13 |
Family
ID=17233088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62252144A Pending JPH0194683A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 超電導薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0194683A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01188664A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導薄膜の作製方法 |
-
1987
- 1987-10-06 JP JP62252144A patent/JPH0194683A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01188664A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導薄膜の作製方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Macmanus‐Driscoll | Materials chemistry and thermodynamics of REBa2Cu3O7− x | |
| Höhler et al. | Fully textured growth of Y1Ba2Cu3O7− δ films by sputtering on LiNbO3 substrates | |
| JPH08506216A (ja) | 低温にて形成された超伝導ＹＢａ▲下２▼Ｃｕ▲下３▼Ｏ▲下７−ｘ▼ | |
| JP3089294B2 (ja) | 超電導テープ材の製造方法 | |
| Chung et al. | Growth of highly oriented La0. 84Sr0. 16MnO3 perovskite films | |
| JPH0194683A (ja) | 超電導薄膜の製造方法 | |
| JP2814563B2 (ja) | 酸化物超電導膜の製造方法 | |
| JPH01208327A (ja) | 薄膜超電導体の製造方法 | |
| EP0445307A1 (en) | Single crystal oxide substrate, superconductor device produced therefrom, and producing thereof | |
| JPS63301424A (ja) | 酸化物超伝導体薄膜の製造方法 | |
| JP3237953B2 (ja) | 酸化物超電導材料の製造方法 | |
| JPS63225599A (ja) | 酸化物超伝導薄膜の作製方法 | |
| JPH025582A (ja) | 超伝導薄膜の製造方法 | |
| JPH01227480A (ja) | 超電導薄膜の製造方法 | |
| JPH0195411A (ja) | 超電導薄膜の製造方法 | |
| JPH02172893A (ja) | 酸化物超伝導薄膜の作製方法及びそれに用いる基板 | |
| JPH0255228A (ja) | 超伝導薄膜の製造方法 | |
| JP3237952B2 (ja) | 酸化物超電導材料の製造方法 | |
| JP2817170B2 (ja) | 超電導材料の製造方法 | |
| JPH02162616A (ja) | 酸化物高温超電導膜の製造方法 | |
| JPS63224113A (ja) | 超電導体 | |
| JP2781033B2 (ja) | 金属酸化物材料 | |
| JPH01268865A (ja) | 超電導薄膜の製造方法 | |
| JPH043476A (ja) | 超伝導装置 | |
| JPS63235462A (ja) | Ｋ↓２ＮｉＦ↓４型結晶構造の酸化物薄膜の形成法 |