JP2500302B2 - 超電導素子及び超電導回路 - Google Patents
超電導素子及び超電導回路Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導エレクトロニク
スの分野に用いられる超電導素子及び超電導回路に係
り、例えばスイッチング回路等及びそれに用いる超電導
素子に関する。
スの分野に用いられる超電導素子及び超電導回路に係
り、例えばスイッチング回路等及びそれに用いる超電導
素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化物系の超電導材料を用いた超電導素
子としては、アプライドフィジックス レターズ，５５
巻２０３２頁，１９８９年（Applied Physics Letters,
Vol.55,p.2032,1989)に、酸化物超電導材料の結晶粒界
を弱結合部とした超電導素子や、２層の酸化物の超電導
薄膜を貴金属で接続した超電導素子が示されている。こ
れらの超電導素子は、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ3、ＬａＧａ
Ｏ3、ＬａＡｌＯ3等の基板上に形成されている。
子としては、アプライドフィジックス レターズ，５５
巻２０３２頁，１９８９年（Applied Physics Letters,
Vol.55,p.2032,1989)に、酸化物超電導材料の結晶粒界
を弱結合部とした超電導素子や、２層の酸化物の超電導
薄膜を貴金属で接続した超電導素子が示されている。こ
れらの超電導素子は、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ3、ＬａＧａ
Ｏ3、ＬａＡｌＯ3等の基板上に形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、超
電導素子を形成する下地材料について配慮されておら
ず、素子としての十分な性能を有していないという問題
があった。例えば、代表的な酸化物超電導体であるＹ系
超電導体の格子定数は３．８７Å（ａ軸、ｂ軸、ｃ軸の
平均値）である。これに対し、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ3、
ＬａＧａＯ3、ＬａＡｌＯ3の格子定数は、それぞれ４．
２３Å、３．９０５Å、３．８９１Å、３．７９４Åで
あり、格子の不整合性はそれぞれ９．３％、０．９％、
０．５４％、２．０％である。
電導素子を形成する下地材料について配慮されておら
ず、素子としての十分な性能を有していないという問題
があった。例えば、代表的な酸化物超電導体であるＹ系
超電導体の格子定数は３．８７Å（ａ軸、ｂ軸、ｃ軸の
平均値）である。これに対し、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ3、
ＬａＧａＯ3、ＬａＡｌＯ3の格子定数は、それぞれ４．
２３Å、３．９０５Å、３．８９１Å、３．７９４Åで
あり、格子の不整合性はそれぞれ９．３％、０．９％、
０．５４％、２．０％である。
【０００４】これらの基板のうち、ＭｇＯ及びＬａＡｌ
Ｏ3は格子定数の不整合性が大きいため、基板上に超電
導体をエピタキシャル成長させることは困難である。ま
た、ＬａＧａＯ3は約１００℃において構造相転移を起
こすことが知られており、基板材料としては適さない。
ＳｒＴｉＯ3は、上記の基板の中では、高温超電導体を
エピタキシャル成長させるためには最も適している。し
かし、格子定数の不整合性が十分小さいとはいえず、こ
の基板上に形成された超電導体のエピタキシャル成長層
は良好な超電導特性を示さない。
Ｏ3は格子定数の不整合性が大きいため、基板上に超電
導体をエピタキシャル成長させることは困難である。ま
た、ＬａＧａＯ3は約１００℃において構造相転移を起
こすことが知られており、基板材料としては適さない。
ＳｒＴｉＯ3は、上記の基板の中では、高温超電導体を
エピタキシャル成長させるためには最も適している。し
かし、格子定数の不整合性が十分小さいとはいえず、こ
の基板上に形成された超電導体のエピタキシャル成長層
は良好な超電導特性を示さない。
【０００５】また、ＳｒＴｉＯ3はペロブスカイト結晶
構造のＢサイトにＴｉイオンを含むために、膜作製時に
生じるＴｉイオンの拡散が素子性能を大きく劣化させ
る。さらに、熱膨張係数に関しても、酸化物超電導体に
おいては銅と酸素の結合により支配されているのに対
し、ＳｒＴｉＯ3においてはＴｉと酸素の結合により支
配されているために、これが大きく異なる。この結果、
加熱及び冷却による格子欠損等を生じる。
構造のＢサイトにＴｉイオンを含むために、膜作製時に
生じるＴｉイオンの拡散が素子性能を大きく劣化させ
る。さらに、熱膨張係数に関しても、酸化物超電導体に
おいては銅と酸素の結合により支配されているのに対
し、ＳｒＴｉＯ3においてはＴｉと酸素の結合により支
配されているために、これが大きく異なる。この結果、
加熱及び冷却による格子欠損等を生じる。
【０００６】本発明の目的は、良好な超電導特性を示す
超電導素子及びそれを用いた超電導回路を提供すること
にある。
超電導素子及びそれを用いた超電導回路を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、（１）Ｐｒ
1+x Ｂａ 2-x Ｃｕ 3 Ｏ y （０．２≦Ｘ≦０．５）で表される
材料からなる単結晶基板上に、銅を含むペロブスカイト
型結晶構造を持つ酸化物常伝導体を介して形成された酸
化物超電導体のソース、ドレイン電極と、該常伝導体に
対して絶縁体膜を介して電界を印加するゲート電極とを
有することを特徴とする超電導素子、 （２）単結晶基板上に形成したＰｒ 1+x Ｂａ 2-x Ｃｕ 3 Ｏ y
（０．２≦Ｘ≦０．５）で表される材料からなる中間層
と、該中間層上にエピタキシャル成長させた酸化物超電
導体からなる一の電極と、該電極に半導体膜或いは絶縁
体膜を介して、少なくとも部分的に重なり合う酸化物超
電導体からなる他の電極とを有することを特徴とする超
電導素子、 （３）上記１又は２に記載の超電導素子であって、前記
酸化物超電導体がＬｎＢａ 2 Ｃｕ 3 Ｏ y （但しＬｎはＰｒ
を除く希土類元素又はＹの少なくとも１つ）であること
を特徴とする超電導素子、 （４）Ｐｒ 1+x Ｂａ 2-x Ｃｕ 3 Ｏ y （０．２≦Ｘ≦０．５）
で表される材料からなる単結晶基板上に、銅を含むペロ
ブスカイト型結晶構造を持つ酸化物常伝導体を介して形
成された酸化物超電導体のソース、ドレイン電極と、該
常伝導体に対して絶縁体膜を介して電界を印加するゲー
ト電極とを備える超電導素子を有することを特徴とする
超電導回路 によって達成される。
1+x Ｂａ 2-x Ｃｕ 3 Ｏ y （０．２≦Ｘ≦０．５）で表される
材料からなる単結晶基板上に、銅を含むペロブスカイト
型結晶構造を持つ酸化物常伝導体を介して形成された酸
化物超電導体のソース、ドレイン電極と、該常伝導体に
対して絶縁体膜を介して電界を印加するゲート電極とを
有することを特徴とする超電導素子、 （２）単結晶基板上に形成したＰｒ 1+x Ｂａ 2-x Ｃｕ 3 Ｏ y
（０．２≦Ｘ≦０．５）で表される材料からなる中間層
と、該中間層上にエピタキシャル成長させた酸化物超電
導体からなる一の電極と、該電極に半導体膜或いは絶縁
体膜を介して、少なくとも部分的に重なり合う酸化物超
電導体からなる他の電極とを有することを特徴とする超
電導素子、 （３）上記１又は２に記載の超電導素子であって、前記
酸化物超電導体がＬｎＢａ 2 Ｃｕ 3 Ｏ y （但しＬｎはＰｒ
を除く希土類元素又はＹの少なくとも１つ）であること
を特徴とする超電導素子、 （４）Ｐｒ 1+x Ｂａ 2-x Ｃｕ 3 Ｏ y （０．２≦Ｘ≦０．５）
で表される材料からなる単結晶基板上に、銅を含むペロ
ブスカイト型結晶構造を持つ酸化物常伝導体を介して形
成された酸化物超電導体のソース、ドレイン電極と、該
常伝導体に対して絶縁体膜を介して電界を印加するゲー
ト電極とを備える超電導素子を有することを特徴とする
超電導回路 によって達成される。
【０００８】本発明は、次に述べる新たなる発見に基づ
いてなされた。Ｐｒ1+xＢａ2-x Ｃｕ3Ｏy（ｙ＝６〜
７．５）は、０≦ｘ≦０．５の組成範囲において、酸素
欠損型三重ペロブスカイト構造（いわゆる１２３構造）
となることが知られている。しかし、従来格子定数に関
しては、ｘ＝０及びｘ＝０．５においてのみ知られてお
り、また、電気抵抗についてはｘ＝０においてのみ知ら
れている。今回、本発明者らは、不定比組成領域０＜ｘ
＜０．５におけるＰｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏ7-yの格子定数
及び電気抵抗を詳しく調べ、その結果、不定比領域にお
ける本物質の格子定数が、酸化物超電導体の格子定数と
一致し、エピタキシャル成長が可能であること及び十分
な絶縁性を有していること等、基板材料や中間層として
好適であることを見出した。
いてなされた。Ｐｒ1+xＢａ2-x Ｃｕ3Ｏy（ｙ＝６〜
７．５）は、０≦ｘ≦０．５の組成範囲において、酸素
欠損型三重ペロブスカイト構造（いわゆる１２３構造）
となることが知られている。しかし、従来格子定数に関
しては、ｘ＝０及びｘ＝０．５においてのみ知られてお
り、また、電気抵抗についてはｘ＝０においてのみ知ら
れている。今回、本発明者らは、不定比組成領域０＜ｘ
＜０．５におけるＰｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏ7-yの格子定数
及び電気抵抗を詳しく調べ、その結果、不定比領域にお
ける本物質の格子定数が、酸化物超電導体の格子定数と
一致し、エピタキシャル成長が可能であること及び十分
な絶縁性を有していること等、基板材料や中間層として
好適であることを見出した。
【０００９】また、超電導素子を要素部品として用いる
ことにより、超電導性論理スイッチング機能又は記憶機
能を有する回路素子を得ることができた。
ことにより、超電導性論理スイッチング機能又は記憶機
能を有する回路素子を得ることができた。
【００１０】
【作用】Ｐｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏyの格子定数の平均値
は、ｘ＝０．０において３．９０Åであり、ｘの増加と
ともに単調に減少し、ｘ＝０．５において３．８８Åと
なる。すなわち、Ｐｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏyの格子定数
は、平均で３．８８Å〜３．９０Åであり、ＳｒＴｉＯ
3等に比べて、酸化物超電導体、例えば、Ｙ系酸化物超
電導体の平均の格子定数３．８７Åに近い。よって、格
子定数の不整合性は約０．２６％〜０．７６％となる。
それゆえ、Ｐｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏy単結晶基板の上に、
良質の超電導薄膜を形成することができる。
は、ｘ＝０．０において３．９０Åであり、ｘの増加と
ともに単調に減少し、ｘ＝０．５において３．８８Åと
なる。すなわち、Ｐｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏyの格子定数
は、平均で３．８８Å〜３．９０Åであり、ＳｒＴｉＯ
3等に比べて、酸化物超電導体、例えば、Ｙ系酸化物超
電導体の平均の格子定数３．８７Åに近い。よって、格
子定数の不整合性は約０．２６％〜０．７６％となる。
それゆえ、Ｐｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏy単結晶基板の上に、
良質の超電導薄膜を形成することができる。
【００１１】また、Ｐｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏyの格子定数
は、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏyの平均の格子定数（３．８７Å）
とＳｒＴｉＯ3の格子定数（３．９０５Å）の中間で、
格子の整合性はそれぞれ０．２６％〜０．７６％、０．
６４％〜０．１３％である。すなわち、Ｐｒ1+xＢａ2-x
Ｃｕ3Ｏyの各々の物質に対する整合性がＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ
yとＳｒＴｉＯ3の間の整合性（０．９％）に比べて良い
ので、ＳｒＴｉＯ3等の基板上にＰｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏ
yをエピタキシャル成長させることが可能であり、さら
に、その上に酸化物超電導体をエピタキシャル成長させ
ることが可能である。この結果、良質の超電導薄膜を得
ることができる。
は、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏyの平均の格子定数（３．８７Å）
とＳｒＴｉＯ3の格子定数（３．９０５Å）の中間で、
格子の整合性はそれぞれ０．２６％〜０．７６％、０．
６４％〜０．１３％である。すなわち、Ｐｒ1+xＢａ2-x
Ｃｕ3Ｏyの各々の物質に対する整合性がＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ
yとＳｒＴｉＯ3の間の整合性（０．９％）に比べて良い
ので、ＳｒＴｉＯ3等の基板上にＰｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏ
yをエピタキシャル成長させることが可能であり、さら
に、その上に酸化物超電導体をエピタキシャル成長させ
ることが可能である。この結果、良質の超電導薄膜を得
ることができる。
【００１２】さらに、Ｐｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏyの結晶
は、０．２≦ｘの範囲で結晶性が優れる。図１にＰｒ
1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏyの格子定数の組成依存性を示す。ｘ
＝０においては、斜方晶であるが、ｘの増加とともに斜
方晶歪は減少し、０．２≦ｘにおいては正方晶となる。
は、０．２≦ｘの範囲で結晶性が優れる。図１にＰｒ
1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏyの格子定数の組成依存性を示す。ｘ
＝０においては、斜方晶であるが、ｘの増加とともに斜
方晶歪は減少し、０．２≦ｘにおいては正方晶となる。
【００１３】斜方晶の化合物では、ごく一部の例外を除
いて、双晶（ツウィニング；ｔｗｉｎｎｉｎｇ）が生じ
る。理想的な単結晶では、ａ軸、ｂ軸、ｃ軸がすべて一
定の方向を向いているのに対し、双晶では、軸長が類似
な方向に関してミクロに軸の方向が入り混じる。そのた
めミクロに結晶の乱れが生ずる。Ｐｒ1+xＢａ2-xＣｕ3
Ｏyの結晶は、０．２≦ｘの範囲では正方晶であり、双
晶が生じなくなるので結晶性が優れ、この結晶の上に形
成された酸化物超電導体は超電導特性がより優れる。
いて、双晶（ツウィニング；ｔｗｉｎｎｉｎｇ）が生じ
る。理想的な単結晶では、ａ軸、ｂ軸、ｃ軸がすべて一
定の方向を向いているのに対し、双晶では、軸長が類似
な方向に関してミクロに軸の方向が入り混じる。そのた
めミクロに結晶の乱れが生ずる。Ｐｒ1+xＢａ2-xＣｕ3
Ｏyの結晶は、０．２≦ｘの範囲では正方晶であり、双
晶が生じなくなるので結晶性が優れ、この結晶の上に形
成された酸化物超電導体は超電導特性がより優れる。
【００１４】また、Ｐｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏyの構成元素
及び結晶構造は、酸化物高温超電導体と類似である。こ
のため熱膨張係数も類似となり、薄膜作製時に必要な試
料の加熱及び冷却を行なう際に、ディスロケーション等
が起こらなくなる。さらに、陽イオンあるいは陰イオン
の拡散による素子の劣化を防ぐことが出来る。
及び結晶構造は、酸化物高温超電導体と類似である。こ
のため熱膨張係数も類似となり、薄膜作製時に必要な試
料の加熱及び冷却を行なう際に、ディスロケーション等
が起こらなくなる。さらに、陽イオンあるいは陰イオン
の拡散による素子の劣化を防ぐことが出来る。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて説明する。 〈実施例１〉最初に、基板としてＰｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3
Ｏyを用いた図２に示す三端子型超電導素子を例にあげ
て説明する。まず、Ｐｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy（ｙ＝７．
３）基板１の作製について述べる。Ｐｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ
3Ｏyの単結晶は、双楕円焦点方式の赤外線集中加熱型の
フローティング（ＦＺ）装置を用いて作製した。成長雰
囲気は酸素で、１００ｍｌ／分の流量とした。融帯通過
に伴う単結晶中の組成変動を抑制するために、融帯中の
Ｃｕ組成を、目的とする単結晶組成よりも２０％過剰と
するフラックス移動帯溶融法（ＴＳＦＺ法）を採用し
た。種結晶にはフラックス法により作製した単結晶（２
ｍｍ角×０．８ｍｍ厚）を用いた。成長速度は、２ｍｍ
／ｈとした。
Ｏyを用いた図２に示す三端子型超電導素子を例にあげ
て説明する。まず、Ｐｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy（ｙ＝７．
３）基板１の作製について述べる。Ｐｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ
3Ｏyの単結晶は、双楕円焦点方式の赤外線集中加熱型の
フローティング（ＦＺ）装置を用いて作製した。成長雰
囲気は酸素で、１００ｍｌ／分の流量とした。融帯通過
に伴う単結晶中の組成変動を抑制するために、融帯中の
Ｃｕ組成を、目的とする単結晶組成よりも２０％過剰と
するフラックス移動帯溶融法（ＴＳＦＺ法）を採用し
た。種結晶にはフラックス法により作製した単結晶（２
ｍｍ角×０．８ｍｍ厚）を用いた。成長速度は、２ｍｍ
／ｈとした。
【００１６】育成した単結晶の成長方位は、Ｘ線背面反
射ラウエ写真より（００１）であることが分かった。ま
た、単結晶は、Ｘ線トポグラフにより、直径６ｍｍ、長
さ２０ｍｍに渡って均一で、基板として十分に使用し得
るだけの高品質であることを確認した。基板として用い
るために、成長方向に沿って、つまり、（１１０）面に
平行に結晶カッターで、５ｍｍ角、厚さ１ｍｍの基板を
切りだした。得られた基板を、酸素気流中、９００℃で
４８時間アニールして裁断歪を除去した。表面処理とし
て、通常の荒研磨をした後、Ａｒ雰囲気中でダイヤモン
ドペーストを用いて研磨し、さらにバフ研磨をした。
射ラウエ写真より（００１）であることが分かった。ま
た、単結晶は、Ｘ線トポグラフにより、直径６ｍｍ、長
さ２０ｍｍに渡って均一で、基板として十分に使用し得
るだけの高品質であることを確認した。基板として用い
るために、成長方向に沿って、つまり、（１１０）面に
平行に結晶カッターで、５ｍｍ角、厚さ１ｍｍの基板を
切りだした。得られた基板を、酸素気流中、９００℃で
４８時間アニールして裁断歪を除去した。表面処理とし
て、通常の荒研磨をした後、Ａｒ雰囲気中でダイヤモン
ドペーストを用いて研磨し、さらにバフ研磨をした。
【００１７】次に、素子の作製について述べる。上記
（１１０）面方位のＰｒ1.5Ｂａ1.5 Ｃｕ3Ｏy基板１上
に、Ｎｄ1.7Ｂａ1.3Ｃｕ3Ｏy半導体薄膜（ｙ＝７．１）
２を高周波マグネトロンスパッタリング装置によって形
成する。膜厚は１００ｎｍとする。雰囲気ガスは、Ａｒ
と酸素の５０パーセントずつの混合ガスとし、全圧力は
５０ｍＴｏｒｒとした。ターゲット材は(Ｎｄ、Ｂａ、
Ｃｕ）酸化物の円盤状焼結体とした。電源としては周波
数１３．５６ＭＨｚで電力１００Ｗの高周波を用いる。
膜形成時の基板温度は６００℃とした。この様な条件で
形成したＮｄ1.7Ｂａ1.3Ｃｕ3Ｏy半導体薄膜２は、酸素
欠損型三重ペロブスカイト結晶構造を持ち、正方晶でｃ
軸が基板面と平行な結晶配向性を有し、ａ軸及びｂ軸は
基板面に対して４５度の角度をなす。
（１１０）面方位のＰｒ1.5Ｂａ1.5 Ｃｕ3Ｏy基板１上
に、Ｎｄ1.7Ｂａ1.3Ｃｕ3Ｏy半導体薄膜（ｙ＝７．１）
２を高周波マグネトロンスパッタリング装置によって形
成する。膜厚は１００ｎｍとする。雰囲気ガスは、Ａｒ
と酸素の５０パーセントずつの混合ガスとし、全圧力は
５０ｍＴｏｒｒとした。ターゲット材は(Ｎｄ、Ｂａ、
Ｃｕ）酸化物の円盤状焼結体とした。電源としては周波
数１３．５６ＭＨｚで電力１００Ｗの高周波を用いる。
膜形成時の基板温度は６００℃とした。この様な条件で
形成したＮｄ1.7Ｂａ1.3Ｃｕ3Ｏy半導体薄膜２は、酸素
欠損型三重ペロブスカイト結晶構造を持ち、正方晶でｃ
軸が基板面と平行な結晶配向性を有し、ａ軸及びｂ軸は
基板面に対して４５度の角度をなす。
【００１８】この上に、ソース３、ドレイン４を構成す
るＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy（ｙ＝６．９）酸化物超電導薄膜を
３００ｎｍ厚に、高周波マグネトロンスパッタリング法
により上記と同じ条件で形成する。ターゲット材は
（Ｙ、Ｂａ、Ｃｕ）酸化物の円盤状焼結体とした。この
後、ソース３、ドレイン４及びチャンネル５、さらには
配線を含んだパタン加工をＳＦ6ガスを用いた反応性イ
オンビームエッチング法により形成する。チャンネル部
５の隙間は８０ｎｍとする。なお、ＹＢａ2Ｃｕ3 Ｏy
酸化物超電導薄膜は斜方晶でｃ軸が基板面と平行な結晶
配向性を有し、その超電導臨界温度は約９０Ｋである。
るＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy（ｙ＝６．９）酸化物超電導薄膜を
３００ｎｍ厚に、高周波マグネトロンスパッタリング法
により上記と同じ条件で形成する。ターゲット材は
（Ｙ、Ｂａ、Ｃｕ）酸化物の円盤状焼結体とした。この
後、ソース３、ドレイン４及びチャンネル５、さらには
配線を含んだパタン加工をＳＦ6ガスを用いた反応性イ
オンビームエッチング法により形成する。チャンネル部
５の隙間は８０ｎｍとする。なお、ＹＢａ2Ｃｕ3 Ｏy
酸化物超電導薄膜は斜方晶でｃ軸が基板面と平行な結晶
配向性を有し、その超電導臨界温度は約９０Ｋである。
【００１９】この上に絶縁膜であるＰｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ
3Ｏy薄膜６及びゲート電極膜であるＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ
y（ｙ＝６．９）酸化物超電導薄膜７を、高周波マグネ
トロンスパッタリング法により上記と同じ条件で形成す
る。Ｐｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy薄膜６の場合のターゲット
材は、（Ｐｒ、Ｂａ、Ｃｕ）酸化物の円盤状焼結体とし
た。それぞれの膜厚は１００ｎｍ及び１５０ｎｍとす
る。成膜後、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy酸化物超電導薄膜７に、
反応性イオンビームエッチング法によってゲート電極膜
としてのパタンを加工、成型し、超電導素子を得た。な
お、Ｐｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy薄膜６は、正方晶でｃ軸が
基板面に対して平行に成長する。
3Ｏy薄膜６及びゲート電極膜であるＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ
y（ｙ＝６．９）酸化物超電導薄膜７を、高周波マグネ
トロンスパッタリング法により上記と同じ条件で形成す
る。Ｐｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy薄膜６の場合のターゲット
材は、（Ｐｒ、Ｂａ、Ｃｕ）酸化物の円盤状焼結体とし
た。それぞれの膜厚は１００ｎｍ及び１５０ｎｍとす
る。成膜後、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy酸化物超電導薄膜７に、
反応性イオンビームエッチング法によってゲート電極膜
としてのパタンを加工、成型し、超電導素子を得た。な
お、Ｐｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy薄膜６は、正方晶でｃ軸が
基板面に対して平行に成長する。
【００２０】この超電導素子の４．２Ｋにおける電流−
電圧特性は、約１．２ｍＡの超電導電流が流れ、これ以
上のバイアス電流に対して電圧が発生する。さらにゲー
トに対して２．５Ｖの電圧を印加した場合、超電導電流
は０．４ｍＡに減少し、これ以上のバイアス電流で電圧
が発生する。以上の如く、本超電導素子は、三端子素子
としての基本特性を有する。
電圧特性は、約１．２ｍＡの超電導電流が流れ、これ以
上のバイアス電流に対して電圧が発生する。さらにゲー
トに対して２．５Ｖの電圧を印加した場合、超電導電流
は０．４ｍＡに減少し、これ以上のバイアス電流で電圧
が発生する。以上の如く、本超電導素子は、三端子素子
としての基本特性を有する。
【００２１】本素子については、ｘ＝０．０、０．１、
０．２、０．３、０．４の組成を持つ基板を用いた場合
においても、同様の素子としての効果が確認された。た
だし、ｘ＜０．２の領域においては、Ｐｒ1+xＢａ2-xＣ
ｕ3Ｏyは斜方晶となるために、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy酸化物
超電導薄膜の超電導臨界温度は８５Ｋである。
０．２、０．３、０．４の組成を持つ基板を用いた場合
においても、同様の素子としての効果が確認された。た
だし、ｘ＜０．２の領域においては、Ｐｒ1+xＢａ2-xＣ
ｕ3Ｏyは斜方晶となるために、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy酸化物
超電導薄膜の超電導臨界温度は８５Ｋである。
【００２２】また、基板としてＰｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy
に代えて、Ｌａ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy、Ｓｍ1.5Ｂａ1.5Ｃ
ｕ3Ｏy、Ｇｄ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy、Ｈｏ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ
3Ｏyを用いたときも同様な効果が認められた。
に代えて、Ｌａ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy、Ｓｍ1.5Ｂａ1.5Ｃ
ｕ3Ｏy、Ｇｄ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy、Ｈｏ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ
3Ｏyを用いたときも同様な効果が認められた。
【００２３】〈実施例２〉 本実施例において、Ｐｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏyエピタキシ
ャル成長層を中間層に用いる例を示す。図３に超電導素
子の断面図を示す如く、ＳｒＴｉＯ3の（１１０）面方
位単結晶を基板８としてＰｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy（ｙ＝
７．３）エピタキシャル成長層９を形成する。Ｐｒ1.5
Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏyエピタキシャル成長層９の膜厚は２０
０ｎｍとする。膜形成は高周波マグネトロンスパッタリ
ング法によって行なう。成膜方法及び成膜条件は実施例
１で述べた通りである。
ャル成長層を中間層に用いる例を示す。図３に超電導素
子の断面図を示す如く、ＳｒＴｉＯ3の（１１０）面方
位単結晶を基板８としてＰｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy（ｙ＝
７．３）エピタキシャル成長層９を形成する。Ｐｒ1.5
Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏyエピタキシャル成長層９の膜厚は２０
０ｎｍとする。膜形成は高周波マグネトロンスパッタリ
ング法によって行なう。成膜方法及び成膜条件は実施例
１で述べた通りである。
【００２４】つぎにＰｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏyエピタキシ
ャル成長層９上に同じく高周波マグネトロンスパッタリ
ング法により、下部電極となるＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy（ｙ＝
６．９）酸化物超電導薄膜１０の形成を行なう。膜厚は
２００ｎｍとする。Ｐｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏyエピタキシ
ャル成長層９とＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy酸化物超電導薄膜１０
の形成は膜表面を大気に晒すことなく、同一のスパッタ
リング装置中で行なう。ただし、水平方向に移動するこ
とが出来るシャッター板を基板に対して０．５ｍｍ以内
の間隔に保って保持し、シャッター板を基板に対して部
分的に覆うことにより、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy酸化物超電導
薄膜の縦方向のパターン（図４に示す素子の平面図の上
下方向）を形成する。
ャル成長層９上に同じく高周波マグネトロンスパッタリ
ング法により、下部電極となるＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy（ｙ＝
６．９）酸化物超電導薄膜１０の形成を行なう。膜厚は
２００ｎｍとする。Ｐｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏyエピタキシ
ャル成長層９とＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy酸化物超電導薄膜１０
の形成は膜表面を大気に晒すことなく、同一のスパッタ
リング装置中で行なう。ただし、水平方向に移動するこ
とが出来るシャッター板を基板に対して０．５ｍｍ以内
の間隔に保って保持し、シャッター板を基板に対して部
分的に覆うことにより、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy酸化物超電導
薄膜の縦方向のパターン（図４に示す素子の平面図の上
下方向）を形成する。
【００２５】このＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy酸化物超電導薄膜１
０上に同じく高周波マグネトロンスパッタリング法によ
り、Ｎｄ1.7Ｂａ1.3Ｃｕ3Ｏy（ｙ＝７．１）半導体薄膜
１１の形成を行なう。膜厚は２０ｎｍとする。ＹＢａ2
Ｃｕ3Ｏy酸化物超電導薄膜１０とＮｄ1.7Ｂａ1.3Ｃｕ3
Ｏy半導体薄膜１１の形成は膜表面を大気に晒すことな
く、同一のスパッタリング装置中で行なう。
０上に同じく高周波マグネトロンスパッタリング法によ
り、Ｎｄ1.7Ｂａ1.3Ｃｕ3Ｏy（ｙ＝７．１）半導体薄膜
１１の形成を行なう。膜厚は２０ｎｍとする。ＹＢａ2
Ｃｕ3Ｏy酸化物超電導薄膜１０とＮｄ1.7Ｂａ1.3Ｃｕ3
Ｏy半導体薄膜１１の形成は膜表面を大気に晒すことな
く、同一のスパッタリング装置中で行なう。
【００２６】さらにこの上に上部電極となるＹＢａ2Ｃ
ｕ3Ｏｙ酸化物超電導薄膜１２を同じスパッタリング成
膜条件によって形成する。ただしその膜厚は４００ｎｍ
とする。ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy酸化物超電導薄膜１２もＮｄ
1.7Ｂａ1.3Ｃｕ3Ｏy半導体薄膜１１と同じく、下地膜表
面を大気に晒すことなく同一スパッタリング装置を用い
ることにより成膜を行なう。これにより、界面に不純物
が介在することによる超電導カップリング特性の劣化を
防止する。
ｕ3Ｏｙ酸化物超電導薄膜１２を同じスパッタリング成
膜条件によって形成する。ただしその膜厚は４００ｎｍ
とする。ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy酸化物超電導薄膜１２もＮｄ
1.7Ｂａ1.3Ｃｕ3Ｏy半導体薄膜１１と同じく、下地膜表
面を大気に晒すことなく同一スパッタリング装置を用い
ることにより成膜を行なう。これにより、界面に不純物
が介在することによる超電導カップリング特性の劣化を
防止する。
【００２７】以上の如き成膜行程を経ることにより、Ｙ
Ｂａ2Ｃｕ3Ｏy−Ｎｄ1.7Ｂａ1.3Ｃｕ3Ｏy−ＹＢａ2Ｃｕ
3Ｏy三層膜を得る。ついで、シャッター移動方向に対し
て膜面内で垂直な方向（図４の左右方向）のパタン形成
を、反応性イオンビームエッチングを施すことにより得
る。ガス種としてはＳＦ6を用い、加速電圧５００ｖ、
ガス圧力０．２ｍＴｏｒｒの条件でエッチングを行な
う。以上の製造行程により、弱結合型の超電導素子を得
る。
Ｂａ2Ｃｕ3Ｏy−Ｎｄ1.7Ｂａ1.3Ｃｕ3Ｏy−ＹＢａ2Ｃｕ
3Ｏy三層膜を得る。ついで、シャッター移動方向に対し
て膜面内で垂直な方向（図４の左右方向）のパタン形成
を、反応性イオンビームエッチングを施すことにより得
る。ガス種としてはＳＦ6を用い、加速電圧５００ｖ、
ガス圧力０．２ｍＴｏｒｒの条件でエッチングを行な
う。以上の製造行程により、弱結合型の超電導素子を得
る。
【００２８】以上の方法により作製した超電導素子の
４．２Ｋにおける特性は図５に示す如くになる。すなわ
ち約０．５ｍＡの超電導電流が流れ、これ以上のバイア
ス電流に対しては電圧が発生する。この超電導電流が電
極間のショートによるものか、あるいは位相のずれによ
るジョセフソン電流によるものかを判別するために、素
子に対してマイクロ波を照射する。周波数９．３ＧＨｚ
のマイクロ波を照射しながら電圧−電流特性を測定した
場合、電圧１９．３μＶ毎に電流のステップが観測され
る。このことは超電導電流が位相変化をともなうジョセ
フソン電流であることを意味している。
４．２Ｋにおける特性は図５に示す如くになる。すなわ
ち約０．５ｍＡの超電導電流が流れ、これ以上のバイア
ス電流に対しては電圧が発生する。この超電導電流が電
極間のショートによるものか、あるいは位相のずれによ
るジョセフソン電流によるものかを判別するために、素
子に対してマイクロ波を照射する。周波数９．３ＧＨｚ
のマイクロ波を照射しながら電圧−電流特性を測定した
場合、電圧１９．３μＶ毎に電流のステップが観測され
る。このことは超電導電流が位相変化をともなうジョセ
フソン電流であることを意味している。
【００２９】本素子については、ｘ＝０．０、０．１、
０．２、０．３、０．４の組成を持つＰｒ1+xＢａ2-xＣ
ｕ3Ｏyエピタキシャル成長層を用いた場合においても、
同様の素子としての効果が確認された。さらに、Ｐｒ
1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏy（ｘ＝０．０、０．１、０．２、
０．３、０．４、０．５）基板上に、上記と同様の手法
により、弱結合素子を形成した場合も、素子としての動
作を確認した。また、エピタキシャル成長層として、Ｐ
ｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏyに代えて、Ｌａ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3
Ｏy、Ｓｍ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy、Ｇｄ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏ
y、Ｈｏ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏyを用いたときも同様な効果
が認められた。
０．２、０．３、０．４の組成を持つＰｒ1+xＢａ2-xＣ
ｕ3Ｏyエピタキシャル成長層を用いた場合においても、
同様の素子としての効果が確認された。さらに、Ｐｒ
1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏy（ｘ＝０．０、０．１、０．２、
０．３、０．４、０．５）基板上に、上記と同様の手法
により、弱結合素子を形成した場合も、素子としての動
作を確認した。また、エピタキシャル成長層として、Ｐ
ｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏyに代えて、Ｌａ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3
Ｏy、Ｓｍ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy、Ｇｄ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏ
y、Ｈｏ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏyを用いたときも同様な効果
が認められた。
【００３０】また、本実施例で示したような、ＳｒＴｉ
Ｏ3基板に形成されたＰｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏyエピタキ
シャル成長層上に、実施例１で述べた三端子型素子を、
それと同様の手法により、ｘ＝０．０、０．１、０．
２、０．３、０．４、０．５の組成について作製した場
合も、素子としての動作を確認した。
Ｏ3基板に形成されたＰｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏyエピタキ
シャル成長層上に、実施例１で述べた三端子型素子を、
それと同様の手法により、ｘ＝０．０、０．１、０．
２、０．３、０．４、０．５の組成について作製した場
合も、素子としての動作を確認した。
【００３１】〈実施例３〉 実施例２における、Ｎｄ1.7Ｂａ1.3Ｃｕ3Ｏy半導体薄膜
１１代えて、Ｐｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy絶縁膜を用いた他
は、全く同様にして、超電導素子を形成した。このＰｒ
1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy絶縁膜薄膜は、酸素欠損型三重ペロ
ブスカイト構造を持つ。この超電導素子の場合、４．２
Ｋにおいて、約０．３ｍＡの超電導電流が流れ、これ以
上のバイアス電流に対しては電圧が発生した。
１１代えて、Ｐｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy絶縁膜を用いた他
は、全く同様にして、超電導素子を形成した。このＰｒ
1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy絶縁膜薄膜は、酸素欠損型三重ペロ
ブスカイト構造を持つ。この超電導素子の場合、４．２
Ｋにおいて、約０．３ｍＡの超電導電流が流れ、これ以
上のバイアス電流に対しては電圧が発生した。
【００３２】〈実施例４〉超電導素子の組合せにより、
基本スイッチングゲートを構成した例について説明す
る。ゲートは実施例２において述べた弱結合型の超電導
素子により構成する。ゲートの回路構成図を図６に示
す。すなわち２個超電導素子１４と抵抗１５を接続する
ことにより、ＯＲスイッチングゲートを形成する。スイ
ッチングゲートに対して並列に負荷抵抗１６を配置す
る。負荷抵抗はＰｔ薄膜とし、電子ビーム蒸着法により
成膜する。超電導素子及びＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy超電導配線
の形成方法はそれぞれ実施例２及び１において述べた通
りである。
基本スイッチングゲートを構成した例について説明す
る。ゲートは実施例２において述べた弱結合型の超電導
素子により構成する。ゲートの回路構成図を図６に示
す。すなわち２個超電導素子１４と抵抗１５を接続する
ことにより、ＯＲスイッチングゲートを形成する。スイ
ッチングゲートに対して並列に負荷抵抗１６を配置す
る。負荷抵抗はＰｔ薄膜とし、電子ビーム蒸着法により
成膜する。超電導素子及びＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy超電導配線
の形成方法はそれぞれ実施例２及び１において述べた通
りである。
【００３３】このＯＲスイッチングゲートの４．２Ｋに
おける動作特性は以下の通りである。すなわち０．３ｍ
Ａのバイアス電流に対して０．２ｍＡの信号電流まで、
ゲートは零電圧状態に保たれ、負荷抵抗の両端には電圧
が発生しない。さらに信号電流を増加した場合、ゲート
は電圧状態になり、負荷抵抗の両端で電圧が検出され
る。以上の如く本ゲートはＯＲスイッチングゲートとし
ての動作を確認する。
おける動作特性は以下の通りである。すなわち０．３ｍ
Ａのバイアス電流に対して０．２ｍＡの信号電流まで、
ゲートは零電圧状態に保たれ、負荷抵抗の両端には電圧
が発生しない。さらに信号電流を増加した場合、ゲート
は電圧状態になり、負荷抵抗の両端で電圧が検出され
る。以上の如く本ゲートはＯＲスイッチングゲートとし
ての動作を確認する。
【００３４】以上述べたスイッチングゲートは実施例２
に述べた超電導素子だけでなく、実施例１において述べ
た電界効果型の超電導素子を用いることによっても構成
できる。この場合、必要な素子は一個でよい。
に述べた超電導素子だけでなく、実施例１において述べ
た電界効果型の超電導素子を用いることによっても構成
できる。この場合、必要な素子は一個でよい。
【００３５】さらに本発明にかかる超電導素子を用い
て、ＡＮＤゲートも構成できる。これらＯＲ、ＡＮＤス
イッチングゲートを組み合わせることにより、論理回路
を構成できる。超電導素子と超電導ループを組み合わせ
ることにより、記憶素子も構成できる。
て、ＡＮＤゲートも構成できる。これらＯＲ、ＡＮＤス
イッチングゲートを組み合わせることにより、論理回路
を構成できる。超電導素子と超電導ループを組み合わせ
ることにより、記憶素子も構成できる。
【００３６】なお、以上の実施例において、酸化物超電
導薄膜や半導体薄膜等の薄膜形成法はスパッタリング法
であったが、薄膜はこの他、反応性蒸着法、レーザーア
ブレーション法でも成膜可能であり、他の成膜法が適用
可能であることは言うまでもない。また、Ｐｒ1+xＢａ
2-xＣｕ3Ｏy基板をＴＳＦＺ法により作製したが、フラ
ックス法、チョコラルフスキー法等の他の方法により作
製できることは言うまでもない。さらに、Ｐｒ1+xＢａ
2-xＣｕ3Ｏy中間層をＳｒＴｉＯ3基板上に作製したが、
他の基板の上に作製できることは言うまでもない。
導薄膜や半導体薄膜等の薄膜形成法はスパッタリング法
であったが、薄膜はこの他、反応性蒸着法、レーザーア
ブレーション法でも成膜可能であり、他の成膜法が適用
可能であることは言うまでもない。また、Ｐｒ1+xＢａ
2-xＣｕ3Ｏy基板をＴＳＦＺ法により作製したが、フラ
ックス法、チョコラルフスキー法等の他の方法により作
製できることは言うまでもない。さらに、Ｐｒ1+xＢａ
2-xＣｕ3Ｏy中間層をＳｒＴｉＯ3基板上に作製したが、
他の基板の上に作製できることは言うまでもない。
【００３７】
【発明の効果】実施例の項において述べた如く、本発明
の超電導素子は以下の効果を有する。 （１）酸化物超電導体と格子整合性のよい良質なＰｒ
1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏy基板又はＰｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏy層
上に超電導素子を形成したので、特性の優れた素子を形
成することが出来た。
の超電導素子は以下の効果を有する。 （１）酸化物超電導体と格子整合性のよい良質なＰｒ
1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏy基板又はＰｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏy層
上に超電導素子を形成したので、特性の優れた素子を形
成することが出来た。
【００３８】（２）酸化物超電導体と同じ同型ペロブス
カイト酸化物の上に超電導素子を形成した場合は、加熱
及び冷却を行なう際に、熱膨張係数の違いにより起こる
格子欠損等が起こり難い。
カイト酸化物の上に超電導素子を形成した場合は、加熱
及び冷却を行なう際に、熱膨張係数の違いにより起こる
格子欠損等が起こり難い。
【００３９】（３）酸化物超電導体と構成元素が類似で
あるＰｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏyの上に超電導素子を形成し
た場合は、陽イオンあるいは陰イオンの拡散による素子
の劣化が少ない。
あるＰｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏyの上に超電導素子を形成し
た場合は、陽イオンあるいは陰イオンの拡散による素子
の劣化が少ない。
【００４０】（４）上記超電導素子を用いた超電導論理
回路、記憶回路等の超電導回路を構成することが出来
た。
回路、記憶回路等の超電導回路を構成することが出来
た。
【図１】Ｐｒ1+xＢａ2-xＣｕ3Ｏyの格子定数の組成依存
性を示す図である。
性を示す図である。
【図２】本発明の一実施例の電界効果型の超電導素子の
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明の一実施例の弱結合型の超電導素子の断
面図である。
面図である。
【図４】本発明の一実施例の弱結合型の超電導素子の平
面図である。
面図である。
【図５】弱結合型の超電導素子の電流−電圧特性図であ
る。
る。
【図６】ＯＲスイッチングゲートの回路構成図である。
１ Ｐｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy基板 ２ Ｎｄ1.7Ｂａ1.3Ｃｕ3Ｏy半導体薄膜 ３ ソース ４ ドレイン ５ チャンネル部 ６ Ｐｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏy薄膜 ７、１０、１２ ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy酸化物超電導薄膜 ８ 基板 ９ Ｐｒ1.5Ｂａ1.5Ｃｕ3Ｏyエピタキシャル成長層 １１ Ｎｄ1.7Ｂａ1.3Ｃｕ3Ｏy半導体薄膜 １４ 超電導素子 １５ 抵抗 １６ 負荷抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 真一郎 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 深沢 徳海 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 西野 壽一 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 兼堀 恵一 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 樽谷 良信 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 高木 一正 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 平１−102974（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−21676（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−144688（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｐｒ 1+x Ｂａ 2-x Ｃｕ 3 Ｏ y （０．２≦Ｘ≦
０．５）で表される材料からなる単結晶基板上に、銅を
含むペロブスカイト型結晶構造を持つ酸化物常伝導体を
介して形成された酸化物超電導体のソース、ドレイン電
極と、該常伝導体に対して絶縁体膜を介して電界を印加
するゲート電極とを有することを特徴とする超電導素
子。 - 【請求項２】 単結晶基板上に形成したＰｒ 1+x Ｂａ 2-x
Ｃｕ 3 Ｏ y （０．２≦Ｘ≦０．５）で表される材料からな
る中間層と、該中間層上にエピタキシャル成長させた酸
化物超電導体からなる一の電極と、該電極に半導体膜或
いは絶縁体膜を介して、少なくとも部分的に重なり合う
酸化物超電導体からなる他の電極とを有することを特徴
とする超電導素子。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の超電導素
子であって、 前記酸化物超電導体がＬｎＢａ 2 Ｃｕ 3 Ｏ y （但しＬｎは
Ｐｒを除く希土類元素又はＹの少なくとも１つ）である
ことを特徴とする超電導素子。 - 【請求項４】 Ｐｒ 1+x Ｂａ 2-x Ｃｕ 3 Ｏ y （０．２≦Ｘ≦
０．５）で表される材料からなる単結晶基板上に、銅を
含むペロブスカイト型結晶構造を持つ酸化物常伝導体を
介して形成された酸化物超電導体のソース、ドレイン電
極と、該常伝導体に対して絶縁体膜を介して電界を印加
するゲート電極とを備える超電導素子を有することを特
徴とする超電導回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3104101A JP2500302B2 (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | 超電導素子及び超電導回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3104101A JP2500302B2 (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | 超電導素子及び超電導回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04334074A JPH04334074A (ja) | 1992-11-20 |
| JP2500302B2 true JP2500302B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=14371731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3104101A Expired - Fee Related JP2500302B2 (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | 超電導素子及び超電導回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500302B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012519379A (ja) | 2009-02-27 | 2012-08-23 | ディー−ウェイブ システムズ，インコーポレイテッド | 超伝導集積回路を製造するためのシステムおよび方法 |
| WO2013180780A2 (en) | 2012-03-08 | 2013-12-05 | D-Wave Systems Inc. | Systems and methods for fabrication of superconducting integrated circuits |
| EP4142457A1 (en) | 2017-02-01 | 2023-03-01 | D-Wave Systems Inc. | Systems and methods for fabrication of superconducting integrated circuits |
| US20200152851A1 (en) | 2018-11-13 | 2020-05-14 | D-Wave Systems Inc. | Systems and methods for fabricating superconducting integrated circuits |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01102974A (ja) * | 1987-10-16 | 1989-04-20 | Hitachi Ltd | 超伝導デバイス |
| JPH01144688A (ja) * | 1987-12-01 | 1989-06-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 酸化物超伝導体薄膜 |
| JPH0221676A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-01-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 超伝導体のトンネル接合 |
-
1991
- 1991-05-09 JP JP3104101A patent/JP2500302B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04334074A (ja) | 1992-11-20 |
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