JPH0532493A - 複合酸化物超電導薄膜の成膜方法 - Google Patents

複合酸化物超電導薄膜の成膜方法

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JPH0532493A
JPH0532493A JP3211504A JP21150491A JPH0532493A JP H0532493 A JPH0532493 A JP H0532493A JP 3211504 A JP3211504 A JP 3211504A JP 21150491 A JP21150491 A JP 21150491A JP H0532493 A JPH0532493 A JP H0532493A
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superconducting thin
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JP3211504A
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Ryuki Nagaishi
竜起 永石
Shusuke Nakanishi
秀典 中西
Saburo Tanaka
三郎 田中
Hideo Itozaki
秀夫 糸▲崎▼
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
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    • Y10S505/732—Evaporative coating with superconducting material

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ蒸着法により、膜特性の優れた複合酸
化物超電導薄膜を成膜する方法を提供する。 【構成】 使用するターゲットを裏面から積極的に冷却
しながら成膜処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は酸化物超電導薄膜の成膜
方法に関する。より詳細には、本発明は、レーザ蒸着法
による複合酸化物超電導薄膜の成膜法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】超電導現象は、液体ヘリウムによる冷却
が必須な極低温における固有の現象であるとかつては考
えられていた。しかしながら、1986年にベドノーツ、ミ
ューラー等によって、30Ｋで超電導状態を示す[La,Ba]2
CuＯ4 が発見されて以来、1987年にはチュー等によって
90Ｋ台の超電導臨界温度Ｔc を有するＹBa2Cu3Ｏy が発
見され、続いて、1988年には前田等によって 100Ｋ以上
の臨界温度を示す所謂Bi系の複合酸化物系超電導材料が
発見された。これらの一連の複合酸化物系超電導材料
は、廉価な液体窒素による冷却で超電導現象を実現する
ことができるので、超電導技術の実用的な応用の可能性
が俄に取り沙汰されるようになった。
【０００３】当初、これらの複合酸化物系超電導材料
は、固相反応法による焼結体として合成されていたが、
その後の研究の進捗により、今日では、薄膜として作製
することにより、極めて品質の高いものが得られるよう
になってきている。
【０００４】特に、レーザ蒸着法は、基板上に堆積させ
た薄膜にアニール処理等の後処理を行うことなく、高い
超電導特性を発揮する超電導薄膜を成膜できることか
ら、目下最も期待されている成膜法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
蒸着法により酸化物超電導薄膜を成膜した場合、形成さ
れた薄膜自体の超電導特性は良好であるが、その表面に
微細な球状の酸化物粒が付着してしまうという問題が知
られている。
【０００６】そこで、本発明は、レーザ蒸着法におい
て、より表面性状の優れた複合酸化物超電導薄膜を成膜
することができる新規な成膜方法を提供することをその
目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、レーザ
蒸着法により酸化物超電導薄膜を成膜する方法におい
て、使用するターゲットを裏面より積極的に冷却しなが
ら成膜処理を行うことを特徴とする複合酸化物超電導薄
膜の成膜方法が提供される。
【０００８】
【作用】本発明に係る酸化物超電導薄膜の成膜方法は、
ターゲットを積極的に冷却しながらレーザ蒸着を行う点
にその主要な特徴がある。
【０００９】即ち、レーザ蒸着法においてターゲットに
照射されるレーザビームのパワーレベルを仔細に検討す
ると、照射開始から終了までの時間の経過に従って変化
していることが判る。また、ターゲット表面上でのレー
ザビームのスポット内でも、スポットの中心をピークと
するパワー分布が生じる。このため、実際には、ターゲ
ット上で、不十分なエネルギー付与のために、完全なブ
ルームの発生には到らない領域が発生する。この領域
で、言わば蒸気となったターゲット材料が飛散中に凝縮
して前述のような酸化物粒を発生するものと考えられ
る。
【００１０】これに対して、本発明に係る方法では、タ
ーゲットを積極的に冷却することにより、レーザビーム
のパワーレベルが不十分な領域では、ターゲット材料の
飛散が全く生じなくなる。従って、酸化物粒の発生も有
効に防止される。
【００１１】尚、ターゲットの冷却は、例えば、ターゲ
ットホルダに冷媒を流し、これを成膜装置の外部を冷却
するような方法により実施でき、そのような装置は既に
知られている。
【００１２】また、上述のような冷却の効果が効率良く
ターゲットの表面に現れるように、本発明に係る成膜方
法においては、使用するターゲットを薄くすることが好
ましい。
【００１３】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明するが、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎ
ず、本発明の技術的範囲を何ら限定するものではない。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明に係る成膜方法を実施する際
に使用することができる成膜装置の構成例を模式的に示
す図である。
【００１５】同図に示すように、この成膜装置は、真空
槽１内に収容された基板ホルダ２およびターゲットホル
ダ３と、真空槽１に設けられた透明な窓４を介してター
ゲットにレーザビームを照射するレーザ装置５とをそれ
ぞれ備えている。
【００１６】基板ホルダ２およびターゲットホルダ３
は、基板６およびターゲット７をそれぞれ所望の位置並
びに角度で保持できるように構成されている。また、レ
ーザ装置５は、レーザビーム収束用の光学系８を備えて
いる。
【００１７】また、同図に示した装置においては、ター
ゲットホルダ３に、ウォータジャケット３ａが設けられ
ており、このウォータジャッケト３ａは、真空槽１の外
部に配置された循環路９ａ、９ｂ、９ｃと連通してい
る。更に、循環路９ｃには、冷却器９が装着されてい
る。
【００１８】以上のように構成された成膜装置において
は、レーザ装置を使用した成膜処理中に、ターゲットホ
ルダ３に保持したターゲット７を冷却することができ
る。 〔作製例１〕図１に示した成膜装置を使用して、Ｙ系複
合酸化物超電導薄膜を作製した。
【００１９】基板１としてはMgＯ単結晶の（１００）基
板を使用し、レーザ蒸着法により成膜した。ターゲット
は、ＹBa2Cu3Ｏyなる組成を有する複合酸化物焼結体を
使用した。成膜条件は、下記の表１に示す通りである。
【００２０】
【表１】
【００２１】尚、ターゲットの冷却は、水冷されたター
ゲットホルダ３とターゲット７とをAgペーストにより熱
接触させて行った。
【００２２】上述のようにして作製した試料と比較す
るために、同じ成膜装置を使用して、ターゲットを冷却
しないことを除いては同じ成膜条件で試料を作製し
た。
【００２３】上記のような設定で、作製した１対の試料
について、それぞれ超電導特性を測定すると共に、走査
型電子顕微鏡により各試料表面における酸化物粒の密度
を測定した。測定結果を表２に示す。尚、臨界電流密度
は77Ｋにおいて測定した。
【００２４】
【表２】
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る成膜
方法によれば、表面性状並びに超電導特性の優れた酸化
物超電導薄膜を再現性良く安定に成膜することが可能に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る成膜方法を実施する際に使用する
ことができる成膜装置の構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１ 真空槽、 ２ 基板ホル
ダ、３ ターゲットホルダ、 ４ 窓、５
レーザ装置、 ６ 基板、７
ターゲット、 ８ 光学系、９ 冷
却器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０１Ｂ 12/06 ＺＡＡ 8936−5Ｇ Ｈ０１Ｌ 21/268 Ｚ 8617−4Ｍ (72)発明者 糸▲崎▼ 秀夫 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】レーザ蒸着法により酸化物超電導薄膜を成
    膜する方法において、使用するターゲットを裏面より積
    極的に冷却しながら成膜処理を行うことを特徴とする複
    合酸化物超電導薄膜の成膜方法。
JP3211504A 1991-07-29 1991-07-29 複合酸化物超電導薄膜の成膜方法 Withdrawn JPH0532493A (ja)

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JP3211504A JPH0532493A (ja) 1991-07-29 1991-07-29 複合酸化物超電導薄膜の成膜方法
EP92402175A EP0526326B2 (en) 1991-07-29 1992-07-28 Method for preparing a superconducting thin film of compound oxide
DE69205911T DE69205911T3 (de) 1991-07-29 1992-07-28 Verfahren zur Herstellung einer supraleitenden Dünnschicht aus Oxydverbindungen.
US07/921,336 US5258366A (en) 1991-07-29 1992-07-29 Laser evaporation method for forming high Tc superconducting films

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EP0526326A3 (en) 1993-04-21
EP0526326B2 (en) 1999-08-18
EP0526326A2 (en) 1993-02-03
DE69205911T3 (de) 2000-03-09
EP0526326B1 (en) 1995-11-08
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US5258366A (en) 1993-11-02

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