超伝導体ー半導体結合による新電子現象の開拓と電子デバイスへの応用に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62420020
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 早川 尚夫 名古屋大学, 工学部, 教授 (60189636)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 真澄 名古屋大学, 工学部, 助手 (00203258) ; 藤巻 朗 名古屋大学, 工学部, 助手 (20183931) ; 高井 吉明 名古屋大学, 工学部, 助教授 (50109287) ; 赤崎 勇 名古屋大学, 工学部, 教授 (20144115)
• Keywords: 超伝導半導体結合 / 超伝導デバイス

Research Abstract

1.本研究の目的
エレクトロニクスデバイスの高性能化
従来の半導体デバイスにない新しい機能と低消費エネルギーを特徴とする新規デバイスの開発
→超伝導ー半導体結合デバイス
2.本研究の研究実績
(1)Nb系超伝導体を用いたデバイス
・Nb、NbN超伝導薄膜の形成条件の検討
スパッタ時のガス圧と残留歪の関係を調べ、入射電力200Wでは約2PaのAr圧がNb薄膜には最適であることが明らかとなった。
・超伝導共鳴トンネル接合に関する理論的検討と素子の試作
NbーAlーAlOxーAlーAlOxーNbの2重井戸型ポテンシャルを形成することによって、共鳴トンネル現象を観測しようとしたが、いくつかの電流ピークが見られたものの、さらに検討を要することが判った。
(2)高温超伝導デバイス作成の試み
・Y系高温超伝導体を用いて弱結合素子を試作
現在、通常半導体などで用いられている微細加工法は水に弱い高温超伝導体には不適である。そこで、高温超伝導体がSiQ上では結晶成長し難い事を利用して、新しいパターニング法を開発し、線幅約1μmの弱結合部を有する超伝導弱結合素子を形成した。約1mA程度の超電導電流が観測された。

Research Products

• [Publications] T.Hatou;Y.Takai;H.Hayakawa: Japan.J.Appl.Phys.Lett.27. L617-L618 (1988)
• [Publications] T.Hatou;Y.Takai;H.Hayakawa: Proc.of 1988 Applied Supurconductivity Conference. (1989)
• [Publications] T.Shiota;K.Takechi;Y.Takai;H.Hayakawa: Proc.1st lnt.Symp.on Superconductivitios. 755-759 (1989)