Brevet FR2493605A1 — publié le 19820507

La présente invention concerne un élément à jonction Josephson possédant des caractéristiques électriques améliorées qui peut être fabriqué facilement,et un procédé de fabrication d'un tel élément à jonction Josephson. Un élément à jonction Josephson possède un vaste domaine d'application dans le domaine technique. On a proposé d'utiliser de! éléments Josephson comme un élément de commutation d'un calculateur à très grande vitesse et très faible puissance de dissipation, un détecteur possédant une grande sensibilité et une réponse à vitesse élevée pour détecter les micro-ondes, les ondes millimétriques ou analogues, un détecteur pour détecter de faibles champs magnétiques émis par le cerveau humain, le coeur ou similaire, ou une référence de tension, et les besoins pour les fabriquer en série augmentent de jour en jour. La déposante a récemment proposé une nouvelle réalisation d'un élément à jonction Josephson (un élément à jonction Josephson du type quasiplanaire) qui peut être réalisé à grande échelle pour produire facilement une grande quantité d'éléments possédant les mêmes caractéristiques (brevet japonais publié sous le n0 55-7712). Comme représenté à la figure 1, l'élément à jonction Josephson du type quasi planaire comprend un substrat 1, deux couches supracon- ductrices 2 et 3 disposées sur ledit substrat et se faisant face partiellement à travers une couche isolante 4, et une partie de liaison faible 5 s'étendant depuis la couche supraconductrice supérieure vers la couche supraconductrice inférieure à travers ladite couche d'isolation 4. Dans un tel agencement, la longueur de la partie de liaison faible est égale à l'épaisseur de-la très fine couche d'isolation 4 et par conséquent la longueur de la partie de liaison faible peut être fixée précisément à une très faible valeur en ajustant la durée de la déposition à l'arc ou sous vide d'un matériau isolant au moment de la formation de ladite couche iso- lante. En pratique, la couche isolante 4 possédant une épaisseur de l'ordre de quelques centaines d'A est formée par déposition à l'arc d'un matériau isolant ou d'un matériau semi-conducteur par exemple SiO2, sur la couche fine superconductrice 2 possédant une épaisseur de l'ordre de quelques centaines ou quelques milliers d'A ou en incidant la surface de la couche supraconductrice 2 sous atmosphère oxydante. La partie de liaison faible 5 est formée par -2- déposition à l'arc d'un matériau barrière convenable d'une épaisseur a de quelques centaines ou quelques milliers d'A sur les couches minces supraconductrices supérieure et inférieure 2 et 3 à travers l'épaisseur de la couche isolante 4. Ainsi la longueur de la partie de liaison faible 5 reliant les couches supraconductrices supérieure et inférieure 2 et 3 est égal à l'épaisseur de la couche isolante 4 et une valeur convenable de cette longueur peut être choisie dans un domaine allant de quelques centaines à quelques milliers d'A en fonction de la valeur de l'impédance nécessaire. Un tel procédé fournit les avantages suivants 1. La longueur de la partie de liaison faible peut être réduite jusqu'à une longueur extrêmement faible tout en conservant des épaisseurs importantes pour les couches supraconductrices 2 et 3 dans la partie d'électrode de sorte que le produit I m Rj peut être considérablement accru. 2. La partie de liaison faible peut être formée dans divers matériaux. 3. La capacité électrostatique peut être réduite. 4. De longues durées de vie peuvent être obtenues en réalisant lesdites couches supraconductrices 3 dans un matériau autre que de l'alliage de plomb, par exemple en Nb ou équivalent. 5. L'élément peut être fabriqué facilement à grande échelle en utilisant la photolithographie ou la lithographie à faisceau électronique. Selon une des caractéristiques principales d'un élément à jonction Josephson du type quasi- planaire, la capacité électro- statique dépend de la surface a xG b des parties en vis-à-vis des couches supraconductrices 2 et 3 qui se font face à travers la couche isolante 4 disposée entre elles de sorte que la capacité électrostatique décroît lorsque la surface a x b est diminuée. La résistance de la jonction Rj et le courant critique Im dépendent de la largeur C de la partie de liaison faible qui s'étend en travers du côté de l'épaisseur de la couche isolante 4 de sorte que la résistance de la jonction Rj augmente lorsque le courant critique Im diminue lorsque la largeur C est diminuée. Les figures 2(A), 2(B) et 2(C)-montrent la relation entre le courant critique Im et la résistance de la jonction R. lorsque la largeur C est modifiée alors que la surface a x b est maintenue constante (c'est-à-dire lorsque la capacité électrostatique est maintenue constante). On verra que lorsque la largeur C est -3- augmentée, le courant critique I augmente alors que la résistance de la jonction Rj diminue comme montré par (A) (B) (C). Comme on peut le voir sur la figure 1, l'élément de jonc- tion Josephson du type quasi-planaire possède une construction telle qu'un décalage des masques (dans la direction X ou la direction Y) conduit directement à une déviation de la surface a x b qui provoque les diverses difficultés suivantes: (a) Il est difficile de diminuer la capacité électrosta- tique de l'élément de façon considérable (c'est-à-dire qu'il est difficile de décroître a et b à des valeurs inférieures à 1 pm). (b) Les caractéristiques de l'élément (en particulier la capacité électrostatique) ont tendance à varier dans une large mesure. (c) Il est difficile de diminuer la capacité électrosta- tique et d'augmenter la résistance de la jonction Rj (pour obtenir les caractéristiques représentées dans la figure 2(A)). De plus, l'élément qui est conformé comme représenté à la 1 provoque les problèmes suivants: (d) Il est difficile d'augmenter le courant critique Im tout en maintenant à une faible valeur la taille de l'élément (pour obtenir les caractéristiques représentées à la figure 2(C)). (e) Il est difficile d'obtenir la construction qui est préférable dans sa propriété de dépendance au champ magnétique tout en maintenant petite la taille de l'élément. Un des buts de la présente invention est de fournir un élément à jonction Josephson du type quasi-planaire qui possède une moindre tendance à provoquer des variations de caractéristiques dé- pendant de la précision de l'alignement des masques, qui peut être réalisée facilement et qui possède une capacité électrostatique considérablement diminuée. Un autre but de l'invention est de fournir un élément à jonction Josephson du type quasi-planaire dans lequel la résistance de la jonction Rj peut être élevée tout en maintenant une faible capacité électrostatique et un procédé pour fabriquer un de ces éléments à jonction Josephson. Un autre but de la présente invention est de fournir un élément à jonction Josephson du type quasi-planaire dans lequel le courant critique Im peut être élevé tout en maintenant faible la taille de l'élément. -4- Un autre but de la présente invention est de fournir un élément à jonction Josephson du type quasi-planaire qui est amélioré dans sa propriété de dépendance au champ magnétique tout en mainte- nant faible la taille de l'élément et un procédé pour fabriquer un tel élément à jonction Josephson. A cet effet, l'invention prévoit un agencement dans lequel deux films supraconducteurs en forme de bandes sont disposés pour se croiser l'un l'autre avec une couche isolante disposée entre eux, lesdits films supraconducteurs supérieur et inférieur étant reliés ensemble aux bords opposés respectifs de la surface de croisement à travers les côtés de l'épaisseur de ladite couche isolante au moyen d'une partie de liaison faible. En outre les buts de la présente invention peuvent être réalisés par un agencement dans lequel la partie de liaison faible est formée d'une ou deux parties de liaison faible linéaires. En outre, les buts de la présente invention peuvent être réalisés par un agencement dans lequel une pluralité de rainures ou d'ouvertures sont formées dans le corps feuilleté de la couche supraconductrice supérieure susmentionnée et de la couche isolante, les films minces supraconducteurs supérieur et inférieur étant connectés ensemble au moyen d'une partie de liaison faible à travers la surface latérale de l'épaisseur de la couche isolante tournée vers l'intérieur desdites gorges ou ouvertures. On décrira maintenant l'invention plus en détail en référence aux dessins dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective agrandie d'un élément à jonction Josephson de type quasi-planaire conventionnel, Les figures 2(A), 2(B) et 2(C) représentent les caracté- ristiques de tension en fonction du courant d'un élément de jonction Josephson, La figure 3 est une vue en plan agrandie partiellement éclatée qui représente un mode de réalisation préféré de l'élément à jonction Josephson selon la présente invention, La figure 4 est une vue en perspective selon la ligne A-A de la figure 3, La figure 5 est une diagramme du circuit équivalent à l'élément à jonction Josephson selon la présente invention, Les figures 6 et 7 sont des vues en perspective agrandie qui représentent des variantes d'éléments à jonction Josephson selon la présente invention, -5- La figure 8 est un diagramme de circuit équivalent à l'élément de la figure 7, Les figures 9(A) et 9(B) sont des graphiques représentant un exemple de la relation entre le courant en fonction du champ magnétique de l'élément à jonction Josephson, Les figures 10 à 13 sont des vues en plan agrandies d'un mode de réalisation d'éléments à jonction Josephson selon la pré- sente invention, La figure 14 est une vue en perspective en coupe selon la ligne A-A de la figure 10, La figure 15 est une vue en perspective en coupe selon la ligne A-A de la figure 11, La figure 16 est un diagramme de circuit équivalent à l'élément à jonction Josephson selon la présente invention repré- senté dans les figures 10 à 13, Les figures 17(A), sentent les étapes d'un procédé pour fabriquer l'élément à jonction Josephson selon la présente invention, Les figures 18(A), 18(B), 18(C) représentent des modes de réalisation de connexion en série d'éléments à jonction Josephson selon la présente invention, Les figures 19(E), 19(F) et 19(G) et les figures 20(E), (F) et 20(G) représentent quelques étapes du procédé de fabrica- tion d'un élément à jonction Josephson selon la présente invention représenté à la figure 6 et, Les figures 21(E), 21(F), 21(G) et les figures 22(E), 22(F) et 22(G) représentent quelques étapes du procédé de fabrica- tion de l'élément à jonction Josephson selon la présente invention représenté à la figure 7. On décrira maintenant un mode de réalisation de la présen- te invention. La figure 3 est une vue en plan agrandie partiellement éclatée représentant un mode de réalisation d'un élément à jonction Josephson selon la présente invention. La figure 4 est une vue en perspective en coupe prise le long de la ligne A-A de la figure 3. Comme représenté dans les figures 3 et 4 une couche isolante 4 est disposée sur un film mince supraconducteur en forme de bande 2 qui s, étend sur le substrat 1 et un autre film supraconducteur 3 est disposé sur la couche isolante 4 de façon à couper le film mince supraconducteur inférieur 2. Un film 2 un matériau barrière est formé sur le film mince supraconducteur supérieur 3 au niveau de la -6- zone de croisement des films minces supraconducteurs supérieur et inférieur 2 et 3 et s'étend en travers des côtés 4 et 4" de l'é- paisseur de ladite couche isolante 4 qui sont exposés entre les couches supérieure et inférieure pour former une zone de liaison faible 5. Ainsi les deux films minces supraconducteurs en forme de bandes sont disposés en relation de croisement l'un par rapport à l'autre avec la couche isolante disposée entre eux de sorte que la capacité électrostatique de l'élément peut être déterminée en fonction de la largeur a ou b des films minces supraconducteurs en forme de bandes. En conséquence, si les films minces sont réalisés avec une largeur inférieure à 1 micron, la surface a x b de la zone de croisement peut être réduit à une valeur extrêmement faible inférieure à i pm. Cette surface ne varie pas même si la position des films minces supraconducteurs est déviée dans une certaine mesure et par conséquent un alignement extrêmement précis des masques n'est pas nécessaire dans la photolithographie ou la litho- graphie à faisceau électronique. En conséquence, on peut obtenir une fabrication facile d'éléments possédant des capacités faibles et égales. Un alignement précis des masques n'est même pas nécessaire lors de la formation du film mince 5 ou de la partie de liaison faible couvrant la zone de croisement des films minces supracon- ducteurs. Lors du fonctionnement de l'élément à jonction Josephson, un courant de supraconduction s'écoule à travers à la fois les côtés 4' et 4" de la couche isolante qui sont les plus courts trajets entre les films minces supraconducteurs supérieur et inférieur qui peuvent être représentés dans le circuit équivalent possédant deux éléments à jonction Josephson quasi-planaires reliés en parallèle (figure 5). C'est-à-dire que le courant critique Im qui s'écoule à travers l'élément est deux fois plus grand que le courant critique d'un seul élément à jonction Josephson quasi-planaire tandis que la résistance de jonction R. est la moitié de la résistance de jonction d'un seul élément à jonction Josephson quasiplanaire avec un résultat que le produit ImRj est égal au produit Im Rj d'un seul élément à jonction Josephson quasi-planaire. Par conséquent lélé- ment possède une caractéristique supérieure comparable à celle d'un seul élément à jonction Josephson quasi-planaire tout en possédant une capacité beaucoup plus faible que celle d'un élément à jonction -7- Josephson quasi-planaire unique. La figure 6 représente une vue en perspective représentant une variante de l'élément représenté à la figure 3 dans laquelle une partie de liaison faible 5 est formée par un film de matériau bar- rière sous la forme d'une ligne. Dans ce mode de réalisation, la partie de liaison faible 5 possède une largeur C qui est plus faible que celle de la figure 3 de sorte qu'il est possible d'augmenter la résistance de jonction Rj et de réduire le courant critique Im tout en conservant la capacité associée faible (figure 2(A). La figure 7 est une vue en perspective représentant une autre variante de l'élément de la figure 3 dans laquelle la partie de liaison faible 5 est formée par deux films d'un matériau barrière sous la forme de lignes. Lors du fonctionnement de l'élément, un courant de supraconduction s'écoule à travers chacun des côtés 4', 4", 4"' et 4"" de la couche isolante qui sont les plus courts trajets entre les films minces supraconducteurs supérieur et infé- rieur,qui peuvent être représentés dans le circuit équivalent possédant quatre éléments à jonction Josephson quasi-planaires reliés en parallèle (figure 8). C'est-à-dire que le courant critique Im qui s'écoule à travers l'élément est quatre fois plus important que le courant critique d'un seul élément à jonction Josephson quasi-planaire avec la résistance de jonction R. quatre fois plus faible que la résistance de jonction d'un élément unique à jonction Josephson quasi-planaire avec le résultat que le produit I.R. est in j égal au produit de Im.Rj d'un seul élément à jonction Josephson quasi-planaire. Par conséquent, l'élément possède une caractéris- tique supérieure comparable à celle d'un élément à jonction Josephso quasi-planaire unique. En outre, l'élément à jonction Josephson selon la présente invention (figure 7) se comporte en ce qui concerne le champ magné- tique qui s'étend dans la direction indiquée par la flèche comme si trois jonctions possédant un rapport de courant critique 1: 2: 1 étaient reliées en parallèle l'une à l'autre. C'est-à-dire que l'élément à jonction Josephson fonctionne comme un interféromètre à trois jonctions et la relation du courant en fonction du champ magnétique est telle que représentée dans le graphique de la figure 9(A) dans lequel se trouve une large gamme d'état de tension entre les pics de l'état supraconducteur comparé à la relation du courant en fonction du champ magnétique d'un interféromètre à deux jonctions tel que représenté à la figure 9(B). En conséquence, la conception -8- de la fabrication des éléments commutateurs peuvent être facilités. Les figures 10 à 13 représentent des vues en plan agran- dies d'autres variantes de l'élément de la figure 3 respectivement. La figure 14 est une vue en perspective en coupe le long de la ligne A-A de la figure 10. La figure 15 est une vue en perspective en coupe le long de la ligne A-A de la figure 11. Comme représenté dans les figures 10 à 15, un premier film mince supraconducteur 2 est disposé sur un substrat 1 et un corps feuilleté d'une couche isolante 4 et un second film mince supracon- dccteur 3 est disposé sur ledit premier film mince supraconducteur 2. Une pluralité de rainures 6 et d'ouvertures 7 sont formées dans ledit corps feuilleté et le premier et le second film mince supra- conducteur 2 et 3 sont reliés ensemble par une partie de liaison faible 5 à travers les côtés de l'épaisseur de la couche isolante 4 tournée vers les rainures ou les ouvertures. Dans les figures 10, il et 12 la partie de liaison faible est poussée pour couvrir la sur- face de chevauchement des premier et second films minces supracon- -ducteurs. Dans la figure 13, une pluralité de parties de liaison faible 5 sont formées à la surface de chevauchement en relation de croisement avec les rainures 6. Ainsi une pluralité de rainures ou d'ouvertures sont - formées dans la couche isolante feuilletée et le second film mince supraconducteur et les deux films minces supraconducteurs sont connectés par la partie de liaison faible sur les côtés de l'épais- seur de la couche isolante qui s'ouvre dans les rainures ou ouver- tures de sorte que la largeur effective de la partie de liaison mince qui relie les deux films minces supraconducteurs est extrê- mement augmentée. Dans ce cas, la largeur effective de la partie de liaison faible est augmentée sans modifier la surface a x b dans l'élément de jonction. Ainsi, un élément de jonction ayant un courant critique Im augmenté tel que représenté dans la figure 2(C) peut être obtenu tout en conservant une faible surface dans l'élément de jonction. C'est-à-dire que le circuit équivalent de l'élément à jonction Josephson ainsi produit comprend une pluralité d'éléments de jonc- tion reliés en parallèle comme représenté à la figure 16 de sorte qu'un courant critique Im extrêmement élevé est produit. L'élément à jonction Josephson selon la présente invention (figures 10 à 15) possède les avantages ci-dessous (i) Par une production en grande quantité, le coût uni- taire de l'élément peut être réduit. (ii) Le degré d'intégration d'élément sur un substrat peut être augmenté. (iii) Dans une application à un générateur d'ondes électrc magnétiques du type à fréquence variable et à référence de tension même à très haute fréquence (très courte longueur d'onde) la taille de l'élément peut être beaucoup plus faible que la longueur d'onde. On décrira maintenant un procédé pour fabriquer un élément à jonction Josephson tel que représenté dans la figure 3 selon la présente invention. En premier lieu, un premier film mince supraconducteur en forme de bande 2 est formé sur un substrat 1 à travers un masque. Le film mince supraconducteur peut être réalisé en différents matériaux supraconducteurs présentant une supraconduction comme des métaux tels que Nb, Ta, W, La, Pb, Sn, In ou Al ou des alliages de ceux-ci. Si l'on se réfère à la figure 17, un masque MI photorésistant est formé sur un substrat 1 au moyen d'une photolithographie ou d'une lithographie à faisceau d'électrons (figure 17(A)) et le matériau supraconducteur est déposé par arc ou évaporé sur le substrat sur o o une épaisseur de plusieurs centaines d'A à plusieurs milliers d'A à travers le masque. Puis le masque est enlevé pour laisser le dessin en forme de bande d'un premier film mince supraconducteur 2 (figure 17(B)". Les deux extrémités du dessin sont agrandies pour faciliter la connexion extérieure. Ensuite, un masque photorésistant en forme de bande M2 possédant une fenêtre est disposé sur le pre- mier film mince supraconducteur en forme de bande 2 en relation de croisement avec celui-ci (figure 17(C)) et un matériau isolant ou semiconducteur tel que SiO2 est déposé par arc ou évaporé sur une épaisseur allant de 50 A à plusieurs milliers d'A. Puis le matériau supraconducteur est déposé par arc ou évaporé au-dessus sur une o o épaisseur de plusieurs centaines d'A à plusieurs milliers d'A après quoi le masque est retiré pour laisser le dessin en forme de bande d'un second film mince supraconducteur (figure 17(D)). Ensuite, toute la surface est soumise à un nettoyage par arc pour enlever un film d'oxyde de la surface du supraconducteur. Un matériau barrière est alors déposé par arc ou évaporé sur une épaisseur de plusieurs o o centaines d'A à plusieurs milliers d'A sur toute la surface. Ensuite un masque photorésistant- M3 est formé sur la zone de croisement des dessins en forme de bande (figure 17(E)). Le matériau barrière qui -10- n'est pas masqué est alors retiré par attaque chimique (figure 17 (E)). Enfin le masque photorésistant M3 est retiré (figure 17 (G)). Dans ce procédé, le masque photorésistant M2 est disposé en relation de croisement par rapport au premier film mince supra- conducteur 2 (figure 17(C)) et le matériau isolant est déposé par arc ou évaporé sous lequel le second matériau supraconducteur est déposé par arc ou évaporé en utilisant le masque M2. A cet égard, il est important que le matériau isolant soit déposé par arc ou évaporé sur le film mince supraconducteur en forme de bande 2 en relation de croisement avec lui. Au contraire, si le film mince de matériau isolant était appliqué en relation de chevauchement sur toute la surface du premier film mince supraconducteur en forme de bande 2 en utilisant le masque Ml qui a été utilisé pour former le premier film mince supraconducteur en forme de bande 2, un désavantage considé- rable en résulterait dans le procédé de fabrication de l'élément. Il en est ainsi du fait qu'il serait très difficile de retirer sélec- tivement par décapage à l'arc avant la formation de la partie de liaison faible uniquement un matériau isolant d'une autre partie que la zone de chevauchement des films minces supraconducteurs supérieur et inférieur sans endommager une surface du film mince supraconduc- teur sous cette forme. Comme mentionné ci-dessus, toute la surface est soumise au nettoyage à l'arc pour enlever le film d'oxyde de la surface du supraconducteur et la conformation des côtés de l'épais- seur de la couche isolante est également réalisée à cette étape. La couche isolante est formée par déposition à l'arc ou évaporation du matériau isolant ou semi-conducteur comme décrit ci- dessus. Si la couche isolante possède une épaisseur relativement faible (généralement inférieure à 100 A) des trous peuvent être produits dans la couche isolante qui peuvent provoquer des courts- circuits supraconducteurs. Afin d'éviter la formation de tels trous il est préférable de soumettre la couche isolante à l'atmosphère oxydante pour produire l'oxyde à la surface de ladite couche. Au lieu de former la couche isolante par déposition à l'arc ou évaporation du matériau isolant ou semi-conducteur, il peut être possible de former une couche -isolante en soumettant la surface du film mince supraconducteur 2 en l'exposant à travers la fenêtre du masque 42 à une atmosphère oxydante pour en oxyder ladite surfa- ce. On décrira maintenant trois autres modes de réalisation de connexion en série d'élérments à jonction Josephson selon la présente invention en référence à la figure 18. Dans la figure 18, une pluralité de films minces 21, 22 et 23 supraconducteurs -inférieurs sont disposés à certains inter- valles et une pluralité de films minces supraconducteurs supérieurs 31 32 et 33 sont disposés sur les films minces supraconducteurs inférieurs en relation de croisement avec eux avec des couches isolantes disposées entre eux de façon adjacente à deux films mince! supraconducteurs 2. Les films minces supérieur et inférieur sont reliés ensemble par des parties de liaison faible 51 52, 53, 54 et 55 qui s'étendent à travers des côtés de l'épaisseur des couches isolantes. Avec l'agencement de connexions en série des éléments à jonction Josephson ainsi produits la capacité de l'ensemble des connexions en série des éléments est diminuée en proportion inverse du nombre des éléments tandis que sa résistance est augmentée en proportion du nombre des éléments du fait que les capacités dans leE zones de chevauchement sont reliées en série. L'augmentation de la résistance est avantageuse pour l'adaptation d'impédance dans l'ap- plication à un détecteur d'ondes électromagnétiques par exemple. Un tel agencement de connexion des éléments est particulièrement avantageux pour diminuer les temps de dépôt à l'arc ou d'évaporation et est avantageux pour la fabrication des éléments. En effet, les connexions peuvent être formées par le procédé suivant. Tout d'a- bord, les premiers films minces supraconducteurs 21, 22123, 241 sont formés sur un substrat par déposition à l'arc ou évaporation à travers un masque photorésistant. Ensuite, les coucheE isolantes et les seconds films minces supraconducteurs 31, 32' 331 341 35. ... sont formés dessus par déposition à l'arc ou évaporation afin de relier deux premiers films minces supraconduc- teurs adjacents (21, 22: 22 23: 23, 24.....). Finalement, les parties de liaison faible sont formées dans les zones de chevauche- ment respectives pour terminer le procédé. Ainsi, on voit qu'une connexion en série des éléments peut être formée par déposition à l'arc ou évaporation uniquement quatre fois quel que soit le nombre des éléments. On décrira maintenant le procédé de fabrication d'un élément à jonction Josephson du type représenté à la figure 6. Les étapes initiales de ce procédé sont les mêmes que celles représen- tées dans les figures 17(A) à 17(D) et par conséquent la descriptior de ces étapes initiales est omise et uniquement les étapes suivantes seront décrites en référence à la figure 19. -12- Dans la zone de croisement des dessins en forme de bandes produits par les étapes des figures 17(A) et 17(D) une pluralité de masques photorésistants M3 sont formés sous la forme de lignes disposées en relation parallèle les unes par rapport aux autres à des distances d plus étroites que la largeur a du premier film mince supraconducteur en forme de bande 2 (figure 19(E)). Le matériau barrière qui n'est pas couvert par les masques est retiré par déca- page chimique (figure 19F). Finalement, le masque photorésistant M3 est retiré (figure 19G). Les étapes représentées dans les figures 20(E'), 20(F'), et 20(G') peuvent être utilisées à la place des étapes proposées dans les figures 19(E) et 19(F) et 19(G). Un masque photorésistant M4 possédant une pluralité de fenêtres 6 sous la forme de lignes qui s'étendent parallèlement les unes aux autres des distances d infé- rieures à la largeur a du premier film mince supraconducteur en forme de bande 2 est disposé sur le premier film mince supraconduc- teur en forme de bande 2 (figure 20(E')), après quoi toute la surface est soumise à un nettoyage par arc, le matériau de liaison faible est déposé par arc ou évaporé à travers les fenêtres 6 du masque photorésistant M4 (figure 20(F')). Ensuite, le masque photo- résistant M4 est retiré et le matériau de liaison faible est enlevé ce qui termine l'élément de jonction (figure 20(G')). Il est essentiel dans le procédé de fabrication ci-dessus d'utiliser une pluralité de masques photorésistants M3 sous la forme de lignes parallèles les unes aux autres à des distances d inférieu- res à la largeur a du premier film mince supraconducteur en forme de bande ou d'utiliser un masque photorésistant M4 possédant des fenêtres (figure 19(E) ou figure 20(E')). En effet, si uniquement la condition d dant une largeur c inférieure peut être formée de manière fiable à la zone de croisement des deux films minces supraconducteurs 2 et 3 sans nécessiter un alignement particulièrement précis des masques photorésistants M3 ou M4 et par conséquent un élément de jonction possédant une résistance de jonction élevée R. peut être facilement produite. Le matériau barrière 5 formé ailleurs que sur la zone de croisement qui ne relie pas les deux couches supraconductrices 2 et 3 n'a pas d'influence sur les caractéristiques de l'élément de jonction. -13- Le procédé pour fabriquer l'élément à jonction Josephson représenté dans la figure 7 est sensiblement identique à celui pour fabriquer l'élément représenté dans la figure 6 et par conséquent seules les différences entre celui-ci et celui-là sont décrites. Les figures 21(E), 21(F) et 21(G) correspondent aux figures 19(E), 19(F) et 19(G), respectivement, et les figures 22(E'), 22(F') et 22(G') correspondent aux figures 20(E'), 20(F') et 20(G'), respec- tivement. La différence réside dans le fait que un masque photorésis tant M3 sous la forme de lignes s'étendant parallèlement les unes aux autres à des distances d inférieures à la moitié de la largeur a du premier film mince supraconducteur en forme de bande ou un masque photorésistant M4 possédant des fenêtres sous la forme de lignes s'étendant parallèlement les unes aux autres à des distances d inférieures à la moitié de la largeur a du premier film mince supraconducteur en forme de bande sont utilisées comme représenté dans les figures 21(E) et 22(E'). Dans un tel cas, si la condition d nécessiter d'alignement particulièrement précis des masques photo- résistants M3 ou M4 de sorte qu'un élément de jonction possédant une résistance de jonction élevée Rj peut être aisément produit. 4 0 -14- REVENDICATIONS 1. Elément à jonction Josephson, caractérisé par le fait qu'il comprend un film mince supraconducteur en forme de bande inférieur (2), un film mince supraconducteur en forme de bande supérieur (3) disposé en relation de croisement avec ledit film mince supraconducteur inférieur, une couche isolante (4) disposée entre les films minces supraconducteurs supérieur et inférieur dans la zone de croisement et une partie de liaison faible (5) s'étendant en travers des côtés de l'épaisseur de ladite couche isolante aux bords respectivement opposés de ladite zone de croisement et reliant les films minces supraconducteurs supérieur et inférieur entre eux. 2. Elément à jonction Josephson selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite partie de liaison faible comprend un lien faible sous la forme d'une ligne. 3. Elément à jonction Josephson selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite partie de liaison faible consiste en deux liens faibles sous la forme de lignes. 4. Elément à jonction Josephson, caractérisé par le fait qu'il comprend un substrat (1), un premier film mince supraconduc- teur disposé sur ledit substrat, un corps feuilleté double compre- nant une couche isolante et un second film mince supraconducteur disposé sur ladite première couche supraconductrice, possédant une pluralité de rainures ou d'ouvertures, et une partie de liaison faible s'étendant en travers des côtés de l'épaisseur de ladite couche isolante tournée vers les côtés desdites rainures ou ouver- tures et reliant ledit premier et ledit second films minces supra- conducteurs ensemble. 5. Connexion en série d'éléments à jonction Josephson, caractérisée par le fait qu'elle comprend une pluralité de premiers films minces supraconducteurs disposés à des intervalles, une pluralité de seconds films minces supraconducteurs croisant deux premiers films minces supraconducteurs adjacents respectivement et disposés sur lesdits premiers films minces supraconducteurs en relation de croisement avec ceux-ci, des couches isolantes disposées entre lesdits' premiers et seconds films supraconducteurs dans les zones de croisement de ceux-ci et des parties de liaison faible s'étendant en travers des côtés de l'épaisseur desdites couches isolantes et reliant lesdits films minces supraconducteurs entre eux. -15- 6. Procédé pour fabriquer un élément à jonction Josephson caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à former un premier film mince supraconducteur en forme de bande sur un substrat,à former une couche isolante sur ledit premier film mince supraconducteur en forme de bande en relation de croisement avec lui, à former un second film mince supraconducteur en forme de bande sur ladite couche isolante en relation de chevauchement avec elle, à soumettre ledit film mince feuilleté ainsi produit à un nettoyage par arc, puis à former un film mince de matériau de liaison faible qui couvre le second film mince supraconducteur sur la zone de croisement du film mince feuilleté et s'étend en travers du côté de l'épaisseur de la couche isolante tournée entre ledit premier et ledit second films minces supraconducteurs. 7. Procédé de fabrication de l'élément à jonction Josephsc selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comprend l'étape consistant à exposer la partie dudit premier film mince supraconducteur en forme de bande sur laquelle ladite couche iso- lante doit être formée à une atmosphère oxydante pour oxyder ainsi ladite partie pour former ladite couche isolante. 8. Procédé de fabrication d'un élément à jonction Josephsc selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à déposer par arc ou à évaporer un matériau isolant sur la partie dudit premier film mince supraconducteur en forme de bande sur laquelle ladite couche isolante doit être formée afin de former ladite couche isolante et à exposer la couche iso- lante ainsi formée à une atmosphère oxydante pour oxyder ladite couche oxydante afin de fermer les trous qui sont formés dans la couche isolante. 9. Procédé pour fabriquer un élément à jonction Josephson selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à former un premier film mince supraconducteur en forme de bande sur un substrat, à former une couche isolante sur ledit premier film mince supraconducteur en forme de bande, à former un second film mince supraconducteur en forme de bande sur ladite couche isolante en relation de chevauchement avec elle, à soumettre le film mince feuilleté ainsi formé à un nettoyage à l'arc, à former un film mince de matériau de liaison faible sur toute la surface dudit film mince feuilleté, à former une pluralité de masques photo- résistants sous la forme de lignes s'étendant parallèlement les unes aux autres des distances inférieures à la largeur dudit premier film -16mince supraconducteur en forme de bande sur le film mince dudit matériau de liaison faible et à enlever la partie du matériau de liaison faible qui n'est pas couverte par lesdits masques photo- résistants. 10. Procédé pour fabriquer un élément à jonction Josephson selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à former un premier film mince supraconducteur en forme de bande sur un substrat, à former une couche isolante sur ledit premier film mince supraconducteur en forme de bande en rela- tion de croisement avec lui, à former un second film mince supra- conducteur en forme de bande sur ladite couche isolante en relation de chevauchement avec elle, à disposer un masque photorésistant possédant une pluralité de fenêtres sous la forme de lignes s'éten- dant parallèlement les unes aux autres et des distances inférieures à la largeur dudit premier film mince supraconducteur en forme de bande contre ledit premier film mince supraconducteur en forme de bande, à soumettre la surface à un nettoyage par arc puis à déposer par arc ou évaporer un matériau de liaison faible à travers lesdites fenêtres sur ladite surface. 11. Procédé pour fabriquer un élément à jonction Josephson selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à former un premier film mince supraconducteur en forme de bande sur un substrat, à former une couche isolante sur ledit premier film mince supraconducteur en forme de bande en relation de croisement avec lui, à former un second film mince supraconducteur en forme de bande sur ladite couche isolante en relation de chevauchement avec elle, à soumettre le film mince feuilleté ainsi formé à un nettoyage à l'arc, à former un film mince d'un matériau de liaison faible sur toute la surface dudit film mince feuilleté, à former une pluralité de masques photorésistants sous la forme de lignes s'étendant parallèlement les unes aux autres à des distances inférieures à la moitié de la largeur dudit premier film mince supraconducteur en forme de bande sur ledit film mince de matériau de liaison faible, puis à enlever la partie du matériau de liaison faible qui n'est pas couverte par les masques photorésis- tants. 12. Procédé pour fabriquer un élément à jonction Josephson selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à former un premier film mince supraconducteur en forme de bande sur un substrat, à former une couche isolante sur -17- ledit film mince supraconducteur en forme de bande en relation de croisement avec lui, à former un second film mince supraconducteur en forme de bande sur ladite couche isolante en relation de chevau- chement avec elle, à disposer un masque photorésistant possédant une pluralité de fenêtres sous la forme de lignes s'étendant parallèle- ment les unes aux autres à des distances inférieures à la moitié de la largeur dudit premier film mince supraconducteur en forme de bande, contre ledit premier film mince supraconducteur en forme de bande, à soumettre la surface à un nettoyage à l'arc puis à déposer à l'arc ou évaporer un matériau de liaison faible à travers lesdites fenêtres sur ladite surface.