[其他]超導薄膜的制作方法

無效

• 申請號: 88102025
• 申請日: 1988-03-14
• 公開（公告）號: CN88102025A
• 公開（公告）日: 1988-10-26
• 發明（設計）人: 藤田順彥;藤森直治;系崎秀夫;田中三郎;原田敬三;上代哲治
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H01B12/06
• 分類號: H01B12/06;H01L39/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 趙蓉民

本發明是關于超導薄膜的制作方法，更具體地說，是關于具有高超導臨界溫度的均勻超導薄膜的新的制作方法。

所謂的電子相互間遷移的超導現象是指在特定條件下導體的電阻變為零并呈現完全的抗磁性現象。

也就是說，在超導情況下，電流在超導體中流動而完全沒有電力損耗，高密度的電流可一直在超導體中持續流動。因此，例如，在電力傳輸方面應用超導技術，則送電過程所產生的輸電損失可以比現在的約7%的損耗值大幅度地減小。還可以利用電磁線圈產生強磁場，在發電技術領域采用磁流體發電及電動機等。在開發研制方面，可期待加速發展實現核聚變技術，而在現有技術條件下，核聚變發電所消耗的電力超導輸出的電力。另外，超過技術還可以用作磁浮列車和電磁驅動船舶等的動力。還可以期待超導技術在計量、醫療領域內，在核磁共振、π介子治療、高能物理實驗裝置等方面都能得到廣泛應用。

除了在上述列舉的大型裝置上的應用以外，關于超導材料的其他方面的應用，則可以列舉制造各種超導器件。具有代表性的例子是利用約瑟夫遜效應的器件，該效應表現為當外加電流通過超導材料彼此間弱接合處時，在宏觀上表現出的量子效應。例如，隧道結合型的約瑟夫遜器件，由于超導材料具有細微的能隙，因此可以期望制造出非常高速且電功率損耗低的開關器件。另外，由于對應電磁波和磁場的約瑟夫遜效應可表現為精確的量子現象，所以也可以期望制造出利用約瑟夫遜效應的磁場、微波和放射線等的超高靈敏度的傳感器。并且隨著電子電路的集成度越耒越高，每單位面積的功率消耗達到了冷卻能力的極限。所以超高速計算機迫切要求超導器件的開發。

盡管人們作了各種各樣的努力，可是長期以耒超導材料的超導臨界溫度Tc的值始終未能超過鈮三鍺（Nb₃Ge）的23K。從去年底以耒，發現〔La、Ba〕₂CuO₄以及〔La、Sr〕₂CuO₄等K₂NiF₄型氧化物的燒結材料可作為具有高Tc值的超導材料，這樣使在非低溫下實現超導的可能性大大提高了。就這些材料耒說，據測量其Tc值比已有材料的Tc值高出30～50K，也觀測到了在70K以上的Tc值。不過，所述超導材料屬于燒結材料，存在微小的未反應的粒子，容易造成材料的組成結構不均勻，是不能直接用于制作電子器件的。而且，當超導材料應用于各種電子裝置時，需制成超導薄膜，必須精確地控制其組成和結構，要想通過將超導材料蒸鍍到金屬或它的線材或帶材上制成細長的超導材料，則它必然會對制造超導材料的蒸鍍技術提出要求。

本發明是為了解決上述的問題，經過反復研究和實驗而提出的。

本發明的目的是解決已有技術中存在的問題，提供一種超導薄膜的制作方法，該超導薄膜是有高臨界溫度Tc值，并具均勻的組成和結構。

本發明所提供的超導薄膜制作方法，其特征是用含有鋇（Ba）和由釔（Y）、鑭（La）、釓（Gd）、鈥（Ho）、鉺（Er）及鐿（Yb）所組成的一組元素中選擇的一個元素M及銅的復合氧化物作為靶，對其進行物理蒸鍍而形成的鈣鈦礦型氧化物或準鈣鈦礦型氧化物薄膜。

這里所說的靶最好是鈣鈦礦型氧化物或準鈣鈦礦型氧化物。

根據本發明所推薦的方式，該靶是將鋇（Ba）和由釔（Y）、鑭（La）、釓（Gd）、鈥（Ho）、鉺（Er）及鐿（Yb）所組成的一組元素中選出的一個元素M，以及和銅（Cu）的各種氧化物、炭酸鹽、硝酸鹽或硫酸鹽的粉末相混合，在250°-1200℃的溫度范圍內進行預燒結而成，這里推薦的溫度范圍是250-1100℃。或者將該靶預燒結后，在700～1500℃溫度范圍內進一步燒結而成，這里推薦的溫度范圍是700～1300℃。上述靶可以是燒結粉末，也可以是燒結塊。所說的預燒結是指為產生復合氧化物而對粉末材料進行燒結。另外，關于以下的說明中，凡出現M之處均表示由釔（Y）、鑭（La）、釓（Gd）、鈥（Ho）、鉺（Er）及鐿（Yb）所組成的一組元素中選擇出的一個元素。

按照本發明的一個實施方式，使用復數的靶進行物理蒸鍍較合適。當使用三個靶時，可分別將鋇（Ba）、M和銅（Cu）的氧化物作用于靶。而且按照本發明的方法實施，最好采用（Ba，M）O_x和CuO的兩個靶。（這里，X是1以上的實數）。