NL8002814A - Josephson junctie-element. - Google Patents
Josephson junctie-element. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8002814A NL8002814A NL8002814A NL8002814A NL8002814A NL 8002814 A NL8002814 A NL 8002814A NL 8002814 A NL8002814 A NL 8002814A NL 8002814 A NL8002814 A NL 8002814A NL 8002814 A NL8002814 A NL 8002814A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- josephson junction
- base electrode
- alloy
- electrode
- counter electrode
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 33
- 229910000691 Re alloy Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 39
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 18
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 12
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 5
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 5
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- -1 800 2 8 14 4 -4- Chemical class 0.000 description 1
- 230000005668 Josephson effect Effects 0.000 description 1
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 1
- 238000010549 co-Evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/10—Junction-based devices
- H10N60/12—Josephson-effect devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/80—Constructional details
- H10N60/85—Superconducting active materials
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
- Y10S505/825—Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
- Y10S505/873—Active solid-state device
- Y10S505/874—Active solid-state device with josephson junction, e.g. squid
Landscapes
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
A
803180/AA/vL ς -1-
Korte aanduiding: Josephson junctie-element
De uitvinding heeft betrekking op Josephson juncties van de gelaagde soort en in het bijzonder op een Josephson junctie van de gelaagde soort die vrij is van iedere soort verslechtering ten gevolge van thermische stroming en die een hoge werktemperatuur heeft.
5 Een supergeleidende tunneljunctie met het Josephson effect kan door besturing van een magnetisch veld de overgang vormen tussen de nulspanning en een eindige spanning. Omdat de schakeltijd in dit geval in het gebied van 10-100 ps ligt in de Josephson junctie in het bijzonder nuttig als schakelelement. Daarom kan de Josephson junctie gebruikt wor-10 den als een werk- of opslagelement in een elektronische rekenmachine. Daarnaast zijn er vele andere toepassingen, zoals een elektromagnetische golfdetector,
De vorm van het Josephson junctie kent; een aantal uitvoeringen.
Daaronder bevindt zich de junctie van de gelaagde soort, waarbij een 15 spanning in de normale toestand onafhankelijk is van stromen of magnetische velden en die geschikt is voor gebruik in een logische keten. Lood en een legering op loodbasis zijn tot nu toe gebruikt voor supergeleidende elektroden van de juncties van de gelaagde soort. Het lood en de legering op loodbasis hebben het voordeel, dat de juncties gemakkelijk gevormd 20 worden. De Josephson juncties, die daarmee uitgevoerd zijn hebben echter het nadeel dat er een uitstulping ontstaat in een basiselektrode ten gevolge van de wisseling tussen kamért amper atuur en de temperatuur van vloeibaar helium en dat de oxyde grenslaag scheurt, waarmee de Josephson spanning-stroomkarakteristieken verslechteren. Cmdat verder de kritische 25 temperaturen van het materiaal van de elektrode ongeveer 7 K bedraagt is i het moeilijk de werktemperatuur van het element ongeveer 5 K of hoger te maken. Bij de werktemperatuur van ongeveer 5 K kan de Josephson junctie niet worden gebruikt met de koeling met een gesloten cryogene koelinstallatie en moet het in vloeibare helium ondergedompeld worden.
30 Niobium is eveneens .bekend als materiaal voor de supergeleidende elektrode van de gelaagde Josephson junctie. Het niobium krijgt geen uitstulping zoals het lood en de legering op loodbasis en de kritische temperatuur daarvan is ongeveer 2 K hoger dan die van lood en bedraagt ongeveer 9 K, zodat deze stof voor de elektrode van de Josephson junctie 35 beter is dan lood en de legering op loodbasis. Zelfs echter de Josephson 800 2 8 14 » -2- junetie met niobium voor de elektrode heeft een werktemperatuur van ongeveer 6 K. Het kan niet werken door het met de gesloten cryogene koelinstallatie te koelen en vereist eveneens het koelen met vloeibaar helium.
Er zijn een groot aantal supergeleidende materialen met een hoge 5 kritische temperatuur bekend, zoals Fb^Sn, Nb^Ge, V^Si etc., die elk een hogere kritische temperatuur hebben dan die van Fb. Verwacht wordt, dat indien de elektroden van deze materialen gemaakt worden, Josephson juncties, die door koeling met de gesloten cryogene koelinstallatie werken, gefabriceerd kunnen worden. In de praktijk echter moet wanneer een dergelijk 10 materiaal op de grenslaag als tegenelektrode opgedampt wordt de sub- straattemperatuur of de temperatuur van een samengesteld lichaam bestaande uit een basiselektrode en de grenslaag enkele honderden °C. of hoger zijn. Indien het materiaal van de tegenelektrode bij dergelijke hoge temperaturen aangebracht wordt, zullen de grenslaag en het aangebrachte 15 elektrodemateriaal reageren of zullen gaatjes in de grenslaag optreden, met het resultaat dat geen goed Josephson junctie-effect bereikt wordt. Anderzijds wordt, zelfs indien het materiaal, zoals Hb^Sn, op de grenslaag bij een substraattemperatuur lager dan ongeveer 500°C opgedampt wordt, geen elektrode met een hoge kritische temperatuur verkregen. Dien-20 tengevolge kunnen, zelfs indien deze materialen voor de tegenelektroden van de gelaagde Josephson juncties gebruikt worden, de verkregen elementen niet werken bij koeling met de gesloten cryogene koelinstallatie.
Daarom kan gesteld worden, dat geen Josephson verbindingselement bekend is dat kan werken met koeling met de gesloten cryogene koelinstal-25 latie zonder gebruik van vloeibaar helium. Het resultaat van de bekende gesloten cryogene koelinstallatie bedraagt ongeveer 6,5-9 K voor de laagste temperatuur zonder koelcapaciteit, ongeveer 8,2-9,8 K bij een koeleapaciteit van 0,5 W, en ongeveer 9-10 K bij een koelcapaciteit van 1 ¥. Zo zal dus de Josephson junctie werken met koeling met de gesloten 30 cryogene koelinstallatie een werktemperatuur moeten hebben van ongeveer 8,5 K of hoger.
Indien elementen, waarvan de werktemperaturen lager dan 8,5 K bedragen en die de koeling met vloeibaar helium vereisen, hogere werktem-peraturen hebben dan die van de bekende elementen, zal de koeling daarvan 35 daartoe vergemakkelijkt worden. Dergelijke Josephson juncties zijn daarom eveneens nuttig.
Als standertechniek worden genoemd de ter inzage gelegde Japanse octrooiaanvragen ^7-1327^-, 52-97695 en 53-53298.
800 2 8 14 i
V
-3-
De uitvinding beoogt een gelaagde Josephson junctie te verschaffen, dat niet verslechterd wordt door een langzame verandering der eigenschappen of thermische cyclus en dat een hoge werktemperatuur heeft, en kan werken door het te koelen met een gesloten cryogene koelinstallatie en 5 die een lange levensduur heeft.
De uitvinding verschaft daartoe een gelaagd Josephson junctie met een basiselektrode van supergeleidend materiaal, een op de basiselektrode aangebrachte grenslaag bestaande uit een isolerende film en/of halfgelei-derfilm, en een op de grenslaag aangebrachte tegenelektrode bestaande uit 10 supergeleidend materiaal met het kenmerk, dat de tegenelektrode wordt gevormd door een Mo-Re legering met 10 tot 90 atoom-# Re.
Een voorkeursbereik voor de hoeveelheid Re van de tegenelektrode vormende Mo-Re legering is 20-80 atoom-#, en bij voorkeur. 35-50 atoom-#.
De kritische temperatuur van de Mo-Re legering, waarvan de Re inhoud 15 10 atoom-# of 90 atoom-# is, bedraagt ongeveer 7 K. Mo-Re legeringen waarvan de Re inhouden kleiner zijn dan 10 atoom-# of groter dan 90 atoom-# hebben kritische temperaturen lager dan 7 K, die ongunstig lager zijn dan de kritische temperatuur van Pb of de Pb legering, die gebruikt zijn als elektrodemateriaal voor het bekende Josephson element.
20 De kritische temperaturen van Mo-Re legeringen, waarvan de Re inhouden 20-80 atoom-# en 35-50 atoom-# zijn, bedragen ongeveer 9 K of meer resp.
13 K, die beide hoger zijn dan de kritisch temperatuur van het bekende Rb.
De basiselektrode kan bestaan uit supergeleidend materiaal met een hoge kritische temperatuur. Het is gewenst, dat de kritische temperatuur 25 van het basiselektrodemateriaal hoger is dan die van het tegenelektrode-materiaal. Overigens wordt het effect door de vorming van de tegenelektrode van in het bijzonder het voornoemde materiaal kleiner. De bij voorkeur voor de basiselektrode gebruikte materialen en hun bij benadering kritische temperaturen (tussen haakjes geschreven) zijn V^Si (17 K), V^Ga (15 K), 30 V3A1 (13 K), Hb^Ga (20,5 K), Hb^Al (18,7 K), ffl^Si (9,9’ K), R^Ge (23 K),
Eb^Sn (18 K), HbE (16 K), MoC (13 K) en MoN (13 K). De Mo-Re legeringen voor de tegenelektrode (betreffende het gebied van de Re inhoud geldt hetzelfde als in het geval van de tegenelektrode) kunnen eveneens gebruikt worden als het materiaal voor de basiselektrode. In dit geval, 35 indien de tegenelektrode en de basiselektrode uit hetzelfde materiaal bestaan, wordt de fabricage verder vereenvoudigd. Elk van deze supergeleidende materialen bevatten tenminste voor een gedeelte overgangsmetaal als 800 2 8 14 «t -4- bij voorbeeld Kb, Mo of Re.
De dikte van de tegenelektrode bedraagt tenminste 2.000 2 en die van de basiselektrode is 1.500-2.000 2 of meer, hoewel dit enigszins afhangt van het materiaal ervan. Kleinere dikten zijn minder gewenst am-5 dat de magnetische afscherming onvoldoende wordt. Hoewel de resp. elektroden niet met name een bovenste grensdikte hebben, worden zij zelden met een grote dikte gevormd in verband met de miniaturisering van het element, ter vergemakkelijking van de koeling, verkorting van tijd voor het vormen van de elektroden enz.. De tegenelektrode heeft vaak een ge-10 schikte dikte van ongeveer ij-.OOO 2 en de basiselektrode 2.000-U.000 2.
De grenslaag bestaat doorgaans uit een isolerende film of een halfgeleiderfilm. De grenslaag bestaat bij voorkeur uit een laag met een siliciumoxydefilm, dat door thermische oxydatie van een silieiumlaag en aangebracht tot een dikte van 10-50 2 wordt verkregen. Indien de grens-15 laag te dun is kan de kortsluiting tussen de tegen- en basiselektroden eerder optreden, en indien de laag te dik is, kan het tunneleffeet niet verwacht worden. Doorgaans wordt het oppervlak van de silieiumlaag tot een siliciumoxydelaag ongevormd door thermische oxydatie van de silicium-laag, waarbij een niet geoxydeerde silieiumlaag onder de siliciumoxyde-20 laag overblijft en een dubbele laag gevormd wordt bestaande uit de siliciumoxydelaag en de silieiumlaag. In sommige gevallen echter wordt de gehele silieiumlaag geoxydeerd.
Zowel de basiselektrode, de tot de grenslaag te oxyderen silicium-film als de tegenelektrode kunnen door opdamping gevormd worden. De sub-25 straattemperatuur, d.w.z. de temperatuur van een samengesteld lichaam bestaande uit de basiselektrode en de grenslaag op het moment dat de Mo-Re legering van de tegenelektrode wordt opgedampt, kan gelijk aan de kamertemperatuur of een lagere zijn.
Van een substraat voor de opdamping daarop van de basiselektrode 30 bestaat tenminste het oppervlak voor de opdamping uit een isolator. Doorgaans worden Al^O^, SiO^, glas, Si waarvan het oppervlak door oxydatie bedekt wordt met een SiOg film, en andere materialen in vlakke vorm, waarvan de oppervlakken met isolators bedekt worden, gebruikt als de substraten waarop de basiselektroden worden opgedampt.
35 In geval van gebruik van de gelaagde Josephson junctie als logisch ketenelement of dergelijke is het doorgaans zo uitgevoerd, dat een basiselektrode wordt aangebracht op een substraat gevormd uit een met een isolerende film bedekt grondvlak en dat een besturingslijn via een isolerende 800 2 8 14 -5- laag op het element -wordt aangebracht. Het gelaagde Josephson element volgens de uitvinding kan natuurlijk zodanig uitgevoerd worden.
De hierboven beschreven gelaagde Josephson junctie volgens de uitvinding ondergaat geen verslechtering ten gevolge van langzame verande-5 ring°cler eigenschappen thermische cycli omdat een uitstulping niet optreedt. Verder kan het werken op een hogere temperatuur dan die van de bekende elementen en kan het werken door koeling met de cryogene koelinstallatie met gesloten kringloop door elektroden van geschikte samenstelling te gebruiken.
10 De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening:
Fig. 1 is een dwarsdoorsnede van een gelaagde Josephson junctie volgens de uitvinding; fig. 2 toont een stroom-spanningkarakteristiek van een gelaagde Josephson junctie volgens de uitvinding.
15 Fig. 1 toont een dwarsdoorsnede van een Josephson junctie volgens de uitvinding. Het element bestaat uit een substraat 1 bestaande uit ΑΙ^Ο^ (saffier), een basiselektrode 2 gevormd door een V^Si film een grenslaag 3 gevormd’ uit een siliciumoxydefilm of een dubbele film bestaande uit een siliciumoxydefilm en een siliciumfilm, en een tegenelek-20 trode k bestaande uit een Mo-Re legering. Het ëLement wordt op de volgende wijze verkregen:
Onder verhitting tot ongeveer 900°C van het substraat 1 bestaande uit Al^O^ en mefc een sclloon oppervlak wordt V^Si via een metalen masker van Mo in een bepaald patroon tot een dikte van ongeveer U.000 £ door 25 opdamping in vacuum op het substraat aangebracht. Op deze wijze wordt de basiselektrode 2 verkregen. Bij de verdamping wordt V en Si vanuit ge- -5 scheiden en onafhankelijke verdampingsbronnen m een vacuum van 10 Pa verdampt, en de verdampingssnelheden van de resp. materialen worden gefixeerd om de opgedampte film uniform te maken (een dergelijk verdampings-30 proces wordt in vakkringen ook wel genoemd "eo-evaporation" techniek).
Vervolgens wordt de substraattemperatuur naar ongeveer 300°C gebracht en wordt met gebruik van elektronenstraalverhitting via het metalen masker in vacuum silicium tot een dikte van 20-30 £ door opdamping aangebracht. Daarna wordt de substraattemperatuur 4o°C gemaakt, wordt 35 zuurstof toegevoerd ter verkrijging van een zuurstofhoudende atmosfeer met een druk van 1 bar, hetgeen gedurende 1 uur in stand gehouden wordt om een oppervlaktelaag van de opgedampte siliciumfilm in siliciumoxyde 800 2 8 14 o -6- te wijzigen. Op deze wijze wordt de grenslaag 3 gevormd. Omdat hetzelfde metalen masker wordt gebruikt voor de opdamping van de Y^Si laag en de opdamping van de siliciumlaag, vallen de posities van beide lagen samen.
Vervolgens wordt het van de basiselektrode 2 in de grenslaag 3 5 voorziene substraat 1 gemonteerd op een substraathouder die met vloeibare stikstof gekoeld wordt, en wordt een Mo-Re legering met b2 atoom-% via een metalen masker van Mo in een voorafbepaald patroon tot een dikte van ongeveer If-.OOO £ met de "co-evaporation" techniek op het substraat opgedampt. Op deze wijze wordt de tegenelektrode b gevormd. In dit geval 10 is het metalen masker verschillend van het metalen masker gebruikt voor de opdamping van de V^Si laag en de siliciumlaag.
De resp. elektroden van de op de boven beschreven wijze vervaardigde Josephson junctie worden door opdamping met In gevormd, waarna de Josephson junctie gemeten kan worden. Gebleken is, dat dan de gelaagde 15 Josephson junctie volgens de uitvinding geen verslechtering van de karakteristieken ondergaat ten gevolge van de microkortsluiting, dat het ge-lijkspanning-stroomkarakteristieken vertoont die geschikt zijn voor een schakelelement, en dat het vrij blijkt is van verslechtering van de karakteristieken ten gevolge van thermische cycli of blootstelling aan 20 ...
lucht. Tot 9-10 K kunnen dan Josephson karakteristieken en supergeleidende tunnelkarakteristieken gemeten worden en bedraagt de kritische temperatuur van de tegenelektrode ongeveer 13 K.
Fig. 2 toont in een grafiek de relatie tussen de stroom en de spanning van de gelaagde Josephson junctie volgens de uitvinding.
25 Dat de bij ongeveer 10 K werkende Josephson junctie gevormd kan worden door de combinatie van de supergeleidende materialen volgens de uitvinding kan als volgt worden verklaard: Met betrekking tot supergeleidende materialen met hoge kritische temperaturen zoals Nb^Ge en Nb^Sn moet de substraattemperatuur 500°C of hoger gemaakt worden voor het be-30 reiken van de hoge kritische temperaturen die eigen zijn aan de resp. materialen. Dit is nodig, omdat de kristallisa tietemperaturen van deze materialen hoog zijn en omdat de kritische temperatuur afhankelijk is van de graad van atoamrangschikking, waarbij een substraattemperatuur van 500-1.000°C vereist is om de atoomrangschikkingsgraad te verhogen. Indien 35 een supergeleidende film van een dergelijk materiaal, dat moet dienen als tegenelektrode, wordt opgedampt op een dunne oxydelaag van minder dan 10 nm bij een temperatuur van 500°C of hoger, zullen de grenslaag en de 300 2 8 14 -7- supergeleidende film reageren en wordt het onmogelijk de structuur van fig. 1 te verkrijgen. Aangenomen dat dit mogelijk is, zullen gaatjes in de grenslaag optreden of zullen de karakteristieken hij de overgang tussen de supergeleidende film en de grenslaag verslechteren, zodat geen be-5 vredigende tunnelkarakteristieken verkregen worden. Dienovereenkomstig moet de film van de tegenelektrode uit een materiaal gevormd worden, dat de inherente kritische temperatuur daarvan zelfs hij vervaardiging er van hij een substraattemperatuur gelijk aan kamertemperatuur of lager of ten hoogste 100°C kan vertonen. Met betrekking tot de Mo-Re legeringenfilms 10 volgens de uitvinding bleken zelfs films, die hij substraattemperaturen gelijk aan de kamertemperatuur werden opgedampt, volgens een röntgen- . straling diffractiemeting gekristalliseerd te zijn en vertoonden zij kritische temperaturen van 12-13 K.
De Mo-Re legering kan hij de substraattemperatuur gelijk aan de 15 kamertemperatuur als vermeld opgedampt worden. Indien een Mo-Re film daarom ook gebruikt wordt als basiselektrodefilm, wordt het voordeel verkregen, dat een gebruikelijke resistfilm, waarvan de warmteweerstand betrek-kelijKlaag is, gebruikt kan worden als aflichtmateriaal bij'de patroon-vorming gebaseerd op de aflichtwerkwijze.
8002814
Claims (8)
1. Gelaagd Josephson junctie met een basiselektrode van supergeleidend materiaal, een op de basiselektrode aangebrachte grenslaag bestaande uit een isolerende film en/of halfgeleiderfilm, en een op de grenslaag aangebrachte tegenelektrode bestaande uit supergeleidend materiaal met 5 het kenmerk, dat de tegenelektrode wordt gevormd door een Mo-Re legering met 10 tot 90 atoom-% Re.
2. Josephson junctie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de Mo-Re legering 20 tot 80 atoom-% Re bevat.
3. Josephson junctie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 10 Mo-Re legering ^0 tot 50 atoom-% Re bevat.
4. Josephson junctie volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de basiselektrode bestaat uit het supergeleidend materiaal, met een kritische temperatuur gelijk aan of hoger dan die van de Mo-Re legering van de tegenelektrode. Γ5
5· Josephson junctie volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat tenminste een gedeelte van het de basiselektrode vormende materiaal uit een overgangsmetaal bestaat.
6. Josephson junctie volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat het de basis elektrode vormende materiaal een supergeleidend materiaal 20 is uit de groep met V^i, Y^Ga., V^Al, Nb^Ga, Nb^Al, ïïb^Si, Nb^Ge, ïïb^Sn, RMT, MoC, Moïï en een Mo-Re legering met 10 tot 90 at oom-$ Re.
7· Josephson junctie volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat het de basiselektrode vormende materiaal dezelfde Mo-Re legering is als het de tegenelektrode vormende supergeleidende materiaal.
8. Josephson junctie volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat tenminste een gedeelte van het de grenslaag vormende materiaal silicium-oxyde is. 3002814
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6422779 | 1979-05-16 | ||
| JP1979064227U JPS55164860U (nl) | 1979-05-16 | 1979-05-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8002814A true NL8002814A (nl) | 1980-11-18 |
Family
ID=13252004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8002814A NL8002814A (nl) | 1979-05-16 | 1980-05-14 | Josephson junctie-element. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4319256A (nl) |
| JP (1) | JPS55164860U (nl) |
| DE (1) | DE3018510C2 (nl) |
| NL (1) | NL8002814A (nl) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3128982C2 (de) * | 1981-07-22 | 1985-12-12 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur Herstellung mindestens eines Josephson-Tunnelelementes |
| DE3129000C2 (de) * | 1981-07-22 | 1985-05-09 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur Herstellung einer Josephson-Schaltung mit Josephson-Tunnelelementen |
| NL8800857A (nl) * | 1988-04-05 | 1989-11-01 | Philips Nv | Inrichting en werkwijze voor het vervaardigen van een inrichting. |
| JPH02141569A (ja) * | 1988-11-24 | 1990-05-30 | Hitachi Ltd | 超伝導材料 |
| CN113517386B (zh) | 2020-08-06 | 2022-05-31 | 阿里巴巴集团控股有限公司 | 约瑟夫森结、约瑟夫森结的制备方法、装置及超导电路 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4012756A (en) * | 1969-12-30 | 1977-03-15 | International Business Machines Corporation | Method of inhibiting hillock formation in films and film thereby and multilayer structure therewith |
| FR2086887A5 (nl) * | 1970-04-13 | 1971-12-31 | Air Liquide | |
| US3999203A (en) * | 1974-03-29 | 1976-12-21 | International Business Machines Corporation | Josephson junction device having intermetallic in electrodes |
| DE2840525A1 (de) * | 1977-09-26 | 1979-04-05 | Sperry Rand Corp | Supraleitende quanten-interferenz- einrichtung |
| US4157555A (en) * | 1977-11-07 | 1979-06-05 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Superconducting transistor |
| US4145699A (en) * | 1977-12-07 | 1979-03-20 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Superconducting junctions utilizing a binary semiconductor barrier |
| US4176365A (en) * | 1978-05-08 | 1979-11-27 | Sperry Rand Corporation | Josephson tunnel junction device with hydrogenated amorphous silicon, germanium or silicon-germanium alloy tunneling barrier |
| US4220959A (en) * | 1979-03-23 | 1980-09-02 | Sperry Corporation | Josephson tunnel junction with polycrystalline silicon, germanium or silicon-germanium alloy tunneling barrier |
-
1979
- 1979-05-16 JP JP1979064227U patent/JPS55164860U/ja active Pending
-
1980
- 1980-05-02 US US06/146,163 patent/US4319256A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-05-14 DE DE3018510A patent/DE3018510C2/de not_active Expired
- 1980-05-14 NL NL8002814A patent/NL8002814A/nl not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4319256A (en) | 1982-03-09 |
| DE3018510C2 (de) | 1982-11-11 |
| DE3018510A1 (de) | 1980-11-20 |
| JPS55164860U (nl) | 1980-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4028657A (en) | Deposited layer type thermometric resistance structure | |
| US4166279A (en) | Electromigration resistance in gold thin film conductors | |
| US4454495A (en) | Layered ultra-thin coherent structures used as electrical resistors having low temperature coefficient of resistivity | |
| US4311727A (en) | Method for multilayer circuits and methods for making the structure | |
| US4201999A (en) | Low barrier Schottky diodes | |
| US4063211A (en) | Method for manufacturing stable metal thin film resistors comprising sputtered alloy of tantalum and silicon and product resulting therefrom | |
| JPH0474714A (ja) | Ｔｉ系超伝導材料 | |
| NL8002814A (nl) | Josephson junctie-element. | |
| US3203830A (en) | Electrical resistor | |
| JP3342590B2 (ja) | 半導体集積回路 | |
| US3816173A (en) | Fabrication of variable current density josephson junctions | |
| US5198413A (en) | Oxide-superconducting tunneling device formed on a submicron recess in the substrate | |
| CN110230029A (zh) | 一种尖晶石结构锰镍氧化物薄膜的制备方法 | |
| US3545967A (en) | Metal-semiconductor alloys for thin-film resistors | |
| Bunton et al. | The preparation and electrical properties of thin chalcogenide semiconductor films | |
| JPS6167282A (ja) | 超伝導集積回路用抵抗素子及びその製法 | |
| Asada | Superconductivity of alloy films of Mo and simple metal elements | |
| Thiel et al. | TCR control of Ni/Cr resistors | |
| JPS63283085A (ja) | 超電導デバイス | |
| US4001481A (en) | Superconductive elements and method for producing the same | |
| JPH0140512B2 (nl) | ||
| JPS63248018A (ja) | 超伝導薄膜の製造方法 | |
| JPS6258156B2 (nl) | ||
| JP2966378B2 (ja) | Ｂａ−Ｋ−Ｂｉ−Ｏ系超電導薄膜の製造方法 | |
| JPH02172127A (ja) | 電子放出素子およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |