(57)【要約】【課題】  同一チップ内あるいは異なるバッチ間において、ジョセフソン接合の特性のばらつきを十分に抑制し、さらに接合特性の再現性・制御性の向上を図る。【解決手段】  第１の酸化物超伝導体層を形成した後、前記第１の酸化物超伝導体層の表面にダメージを与えることによってダメージ層を形成し、このダメージ層を大気に晒すことなく、前記ダメージ層上に第２の酸化物超伝送体層を形成して、第１の酸化物超伝導体層−障壁層−第２の酸化物超伝導体層を有するジョセフソン接合を作製する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の酸化物超伝導体層−障壁層−第２の酸化物超伝導体層を有するジョセフソン接合を作製する方法であって、
前記障壁層は、前記第１の酸化物超伝導体層の表面にダメージを与えることによって形成したダメージ層を含み、前記第２の酸化物超伝導体層は、前記ダメージ層を大気に晒すことなく形成することを特徴とする、ジョセフソン接合の作製方法。
【請求項２】
前記第２の酸化物超伝導体層及び前記ダメージ層は同一の真空装置内で形成することを特徴とする、請求項１に記載のジョセフソン接合の作製方法。
【請求項３】
前記第１の酸化物超伝導体層、前記第２の酸化物超伝導体層及び前記ダメージ層は、同一の真空装置内で形成することを特徴とする、請求項２に記載のジョセフソン接合の作製方法。
【請求項４】
前記ダメージ層は、前記第１の酸化物超伝導体層の表面をプラズマ雰囲気に暴露することによって形成することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載のジョセフソン接合の作製方法。
【請求項５】
前記第１の酸化物超伝導体層はスパッタリング法によって形成し、前記ダメージ層は前記スパッタリング法において、ターゲットと前記第１の酸化物超伝導体層との間に生成されるプラズマを用いて形成することを特徴とする、請求項４に記載のジョセフソン接合の作製方法。
【請求項６】
前記スパッタリング法において、前記ダメージ層を形成する際の雰囲気圧力を、前記第１の酸化物超伝導体層を形成する際の雰囲気圧力よりも小さくすることを特徴とする、請求項５に記載のジョセフソン接合の作製方法。
【請求項７】
前記スパッタリング法において、前記第１の酸化物超伝導体層を形成する際の雰囲気圧力が３５Ｐａ〜５５Ｐａであって、前記ダメージ層を形成する際の雰囲気圧力が１Ｐａ〜１６Ｐａであることを特徴とする、請求項６に記載のジョセフソン接合の作製方法。
【請求項８】
前記スパッタリング法において、その雰囲気は少なくとも不活性ガス及び酸素ガスを含むことを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一に記載のジョセフソン接合の作製方法。
【請求項９】
前記ダメージ層は、前記第１の酸化物超伝導体層の表面に、粒子ビームを照射することによって形成することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載のジョセフソン接合の作製方法。
【請求項１０】
前記粒子ビームは、イオンビーム、原子ビーム、及び電子ビームの少なくとも１つであることを特徴とする、請求項９に記載のジョセフソン接合の作製方法。
【請求項１１】
前記ダメージ層の厚さが１０ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一に記載のジョセフソン接合の作製方法。
【請求項１２】
前記ダメージ層中に元素ドーピングを行い、前記ダメージ層の超伝導性を消失せしめることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一に記載のジョセフソン接合の作製方法。
【請求項１３】
前記ダメージ層の形成後において、前記第１の酸化物超伝導体層及び前記ダメージ層を含む積層体に対して熱処理を施し、前記ダメージ層の少なくとも表面を再結晶化させることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一に記載のジョセフソン接合の作製方法。
【請求項１４】
前記元素ドーピングの後において、前記第１の酸化物超伝導体層及び前記ダメージ層を含む積層体に対して熱処理を施し、前記ダメージ層の少なくとも表面を再結晶化させることを特徴とする、請求項１２に記載のジョセフソン接合の作製方法。
【請求項１５】
前記熱処理は、少なくとも不活性ガス及び酸素ガスを含む雰囲気中で実施することを特徴とする、請求項１３又は１４に記載のジョセフソン接合の作製方法。
【請求項１６】
前記ダメージ層は水分を吸着しないことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一に記載のジョセフソン接合の作製方法。
【請求項１７】
前記第１の酸化物超伝導体層−前記障壁層を１単位とし、この単位を複数積層するとともに、隣接する単位間において、前記障壁層上に位置する前記第１の酸化物超伝導体層は前記第２の酸化物超伝導体層に相当し、前記第２の酸化物超伝導体層及び前記ダメージ層は、請求項１〜１６のいずれか一に記載の方法に基づいて形成することを特徴とする、ジョセフソン多重接合の作製方法。
【請求項１８】
第１の酸化物超伝導体層−障壁層−第２の酸化物超伝導体層を有するジョセフソン接合であって、前記障壁層はダメージ層を含み、このダメージ層の表面に水分が吸着していないことを特徴とする、ジョセフソン接合。
【請求項１９】
酸化物超伝導体−障壁層を１単位とし、この単位を複数積層するとともに、前記障壁層は前記ダメージ層を含み、前記ダメージ層の表面に水分が吸着していないことを特徴とする、ジョセフソン多重接合。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化物超伝導体を電極とするジョセフソン接合の作製方法、及びそのジョセフソン接合に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
酸化物超伝導体を電極とするジョセフソン接合においては、従来はYBa2Cu3Ox（以下YBCO）等の酸化物超伝導体にPrBa2Cu3Ox(以下PBCO)等の異なる材料を堆積させる方法が取られていた。しかし、このような方法で形成した障壁層はその成長が不均一であり、良好な接合は得られなかった。
【０００３】
その後、下部電極としてのYBCO表面にイオンビームなどを照射することによりアモルファス層を形成し、このアモルファス層を熱処理により再結晶化させることで障壁層を形成する変面改質法が開発され、現在の主流となっている。
【０００４】
また、上記のアモルファス層を再結晶化させる方法で接合特性は改善されたものの、障壁層中のピンホールがマイクロショートを引き起こしているものと考えられ、同一チップ内のジョセフソン接合における特性のばらつきや接合特性の再現性・制御性の向上を阻害する要因になっていると考えられた。
【０００５】
このような問題に鑑み、下部電極としての酸化物超伝導体上に形成した酸化物超伝導体のアモルファス層中に元素ドーピングを行い、引き続き熱処理を行うことで障壁層を形成し、ピンホール等のない、より薄い均一な障壁層を持つ高品質なジョセフソン接合を作製する方法が開発された（特許文献1）。
【特許文献１】特開２００３−１６８８３１号公報
【０００６】
しかしながら、上述した従来の技術のいずれにおいても、同一チップ内あるいは異なるバッチ間において、ジョセフソン接合の特性のばらつきを十分に抑制することはできず、さらに接合特性の再現性・制御性の向上を十分に図ることができなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、同一チップ内あるいは異なるバッチ間において、ジョセフソン接合の特性のばらつきを十分に抑制し、さらに接合特性の再現性・制御性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明は、
第１の酸化物超伝導体層−障壁層−第２の酸化物超伝導体層を有するジョセフソン接合を作製する方法であって、
前記障壁層は、前記第１の酸化物超伝導体層の表面にダメージを与えることによって形成したダメージ層を含み、前記第２の酸化物超伝導体層は、前記ダメージ層を大気に晒すことなく形成することを特徴とする、ジョセフソン接合の作製方法に関する。
【０００９】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を実施した。その結果、以下の事実を発見するに至った。
【００１０】
例えば、上述したような、アモルファス層を再結晶化させて障壁層を形成する方法では、前記障壁層は、前記YBCO表面にイオンビームなどを照射することによってダメージ層として形成する。しかしながら、イオンビーム照射と熱処理・YBCOなどの薄膜堆積とは異なる装置で行い、前記障壁層は、次の熱処理あるいは酸化物超伝導体(YBCOなど)の薄膜堆積に際して、装置間移動に伴い大気に晒されることになる。上述したように、前記障壁層はダメージ層として形成されるため、このようなダメージ層が大気に晒されることによって、大気中の水分を多量に吸着してその影響を高度に受けるようになる。そして、この吸着した水分が、ジョセフソン接合の酸化物超伝導体層あるいは障壁層に影響を及ぼし、前記ジョセフソン接合の特性変動をもたらすとともに、接合特性の再現性及び制御性を劣化させていることを見出した。
【００１１】
本発明は上述した事実の発見に基づいてなされているものであり、本発明によれば、ジョセフソン結合の作製において、下部電極を構成する第１の酸化物超伝導体層を形成し、ダメージ層を含む障壁層を形成した後、前記障壁層、すなわち前記ダメージ層を、大気に晒すことなく、上部電極を構成する第２の酸化物超伝導体層を形成するようにしている。したがって、前記障壁層（ダメージ層）への水分吸着を極力抑制することができる。この結果、同一チップ内あるいは異なるバッチ間において、ジョセフソン接合の特性のばらつきを十分に抑制し、さらに接合特性の再現性・制御性の向上を図ることができるようになる。
【００１２】
なお、本発明においては、第２の酸化物超伝導体層及び障壁層（ダメージ層）の形成を同一の真空装置内で行うことが好ましい。第２の酸化物超伝導体層及び障壁層の形成を異なる装置を用いて実施することもできるが、この場合、これらの装置間を前記第１の酸化物超伝導体層及び前記障壁層（ダメージ層）が形成された積層体が十分に移動できるとともに、この移動のための制御機構をも配備した比較的巨大な真空配管などで接続する必要がある。この場合、ジョセフソン接合全体に対する作製装置が大型化するとともに、その機構及び取り扱いが複雑及び煩雑化するという問題を生じる。
【００１３】
このような観点に基づき、上述した好ましい態様に従って第２の酸化物超伝導体層及び障壁層（ダメージ層）を同一の真空装置内で形成することにより、装置全体を小型化することができるとともに、その機構及び取り扱いも簡易化することができる。
【００１４】
このような好ましい態様において、前記障壁層（ダメージ層）をイオンビームなどの粒子ビームを用いて形成する場合、第２の酸化物超伝導体層を形成する際に使用する真空装置内に、前記イオンビームなどの入射用ポートを設けることによって、第２の酸化物超伝導体層及び障壁層（ダメージ層）を同一の真空装置内で形成するようにすることができる。
【００１５】
なお、本発明においては、上部電極としての前記第２の酸化物超伝導体層及び前記ダメージ層（障壁層）のみならず、下部電極としての第１の酸化物超伝導体層も同一の真空装置内で形成するようにすることが好ましい。この場合、装置全体をより小型化することができるとともに、その機構及び取り扱いもより簡易化することができる。
【００１６】
スパッタリング法による場合、第１の酸化物超伝導体層及び第２の酸化物超伝導体層に対するそれぞれのターゲットを、同じスパッタリング装置の真空装置内に設置する。また、その他の方法による場合においても、それぞれの層に対する蒸着源などを真空装置内に設置する。
【００１７】
第１の酸化物超伝導体層を特にスパッタリング法で形成する場合、前記第１の酸化物超伝導体層形成時の雰囲気圧力から適宜圧力を低減させた状態で、スパッタリングにおける、ターゲットと第１の酸化物超伝導体層との間に生成されるプラズマを形成（維持）することによって、前記プラズマ照射によって前記第１の酸化物超伝導体層の表面にダメージ層（障壁層）を形成することができるようになる。したがって、スパッタリング法を用いれば、前記障壁層（ダメージ層）を簡易に形成することができるようになる。この場合、前記ダメージ層（障壁層）は、前記第１の酸化物超伝導体層の表面部分に堆積されるようにして形成される。
【００１８】
なお、前記ダメージ層（障壁層）をスパッタリング法によって形成する場合、その雰囲気中には、少なくとも不活性ガス及び酸素ガスを含有させるようにすることが好ましい。
【００１９】
スパッタリング法でダメージ層を形成する際に、前記第１の酸化物超伝導体層は所定のプラズマ雰囲気に暴露されることになるが、本発明においては、スパッタリング法で生成されるプラズマ雰囲気だけではなく、一般に生成されるプラズマ雰囲気中に前記第１の酸化物超伝導体層を暴露することによっても形成することができる。この場合、前記ダメージ層は堆積によって形成されるものではなく、以下に示す粒子ビームの照射と同様に、イオンシャワーなどの効果に起因した表面改質の結果として形成されるものである。
【００２０】
前記ダメージ層（障壁層）は、イオンビーム、原子ビーム及び電子ビームなどの粒子ビームを用いることによっても形成することができる。この場合、前記ダメージ層（障壁層）は、上述したように、前記第１の酸化物超伝導体層の前記表面部分が改質されるようにして形成される。
【００２１】
また、本発明の他の好ましい態様においては、前記ダメージ層（障壁層）に対して元素ドーピングを行い、前記ダメージ層（障壁層）の超伝導性を消滅させるようにすることが好ましい。これによって、前記障壁層としての作用効果が増大し、得られたジョセフソン結合の機能を増大せしめることができる。
【００２２】
さらに、本発明のその他の好ましい態様においては、前記第１の酸化物超伝導体層及び前記ダメージ層（障壁層）を含む積層体に対して熱処理を施し、前記ダメージ層（障壁層）の表面を再結晶化させることが好ましい。これによって、前記ダメージ層（障壁層）上に形成する前記第２の酸化物超伝導体層との接合特性を向上させることができるようになる。なお、この熱処理は、少なくとも不活性ガス及び酸素ガスを含むようにすることが好ましい。
【００２３】
以上の作製方法は、単一のジョセフソン接合を作製する場合のみならず、酸化物超伝導体層−障壁層を１単位とし、この単位を複数積層することによって作製したジョセフソン多重接合に対しても適用することができる。この場合、隣接する単位間において、前記障壁層上に位置する前記酸化物超伝導体層は前記第２の酸化物超伝導体層に相当するので、この酸化物超伝導体層及び前記ダメージ層は、上述したような方法に基づいて形成する。これによって、各単位毎に上述した作用効果を得ることができ、同様の作用効果を有するジョセフソン多重接合を得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明によれば、同一チップ内あるいは異なるバッチ間において、ジョセフソン接合の特性のばらつきを十分に抑制し、さらに接合特性の再現性・制御性の向上を図ることを可能にするジョセフソン接合の作製方法、及びそのジョセフソン接合を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の詳細、並びにその他の特徴及び利点について、最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明のジョセフソン接合の作製方法の一例を示す工程図である。最初に、図１（ａ）に示すように、MgOなどからなる基板１１上に、下部電極としての第１の酸化物超伝導体層１２を形成する。この第１の酸化物超伝導体層１２は、例えばYBCOから構成することができる。次いで、図１（ｂ）に示すように、第１の酸化物超伝導体層１２の表面部分に障壁層を構成するダメージ層１３を形成する。
【００２７】
ダメージ層１３は、第１の酸化物超伝導体層１２の前記表面部分に粒子ビームを照射することによって形成することができる。前記粒子ビームとしては、イオンビーム、原子ビーム及び電子ビームなどを用いることができる。また、前記粒子ビームの照射条件は、ダメージ層１３を形成する際の雰囲気などの諸条件に依存して適宜に設定することができ、従来汎用の条件を用いることができる。この場合、ダメージ層１３は、第１の酸化物超伝導体層１２の表面改質の結果として得ることができる。
【００２８】
また、ダメージ層１３は、第１の酸化物超伝導体層１２の前記表面部分をプラズマ雰囲気に暴露することによって形成することができる。前記プラズマ雰囲気は、スパッタリング法において、所定のターゲット及び装置間に印加する電圧に基づいて、前記ターゲット及び第１の酸化物超伝導体層１２間に生成するものを用いることができる。
【００２９】
ダメージ層１３をプラズマ雰囲気暴露によって形成する際の条件としては、第１の酸化物超伝導体層１２を同じくスパッタリング法によって形成する場合、その雰囲気圧力よりも圧力を低減させることによって形成することができる。これは、前記プラズマ雰囲気内に存在するイオンの平均自由行程が、圧力減少に伴って増大し、ダメージ層１３の形成（堆積）と同時に、ダメージ層１３に対してボンバードがなされるためと考えられる。具体的には、第１の酸化物超伝導体層１２を３５Ｐａ〜５５Ｐａの雰囲気圧力で形成した場合、その雰囲気圧力を１Ｐａ〜１６Ｐａまで低減させた状態でスパッタリング操作を実施することにより、ダメージ層１３を形成するようにすることができる。この場合、ダメージ層１３は、第１の酸化物超伝導体層１２上への堆積の結果として得ることができる。
【００３０】
なお、前記雰囲気は少なくとも不活性ガス及び酸素ガスを含むことが好ましい。このような雰囲気中では、そのガス比率を適宜に制御することによって第１の酸化物超伝導体層１２を良好な状態に形成することができるとともに、特に酸素ガスの割合を増大させることによって、ダメージ層１３を簡易に形成することができるようになる。
【００３１】
また、前記プラズマ雰囲気は、スパッタリング法によるもの意外のものを用いることができる。この場合、第１の酸化物超伝導体層１２を前記プラズマ雰囲気に晒すことにより、前記プラズマ雰囲気中に存在するイオンのシャワー効果によってその表面が改質し、その結果、ダメージ層１３が形成されることになる。
【００３２】
次に、図１（ｃ）に示すように、ダメージ層１３を大気に晒すことなく、ダメージ層１３上に上部電極としての第２の酸化物超伝導体層１４を形成し、ジョセフソン接合１０を完成する。第２の酸化物超伝導体層１４は、第１の酸化物超伝導体層１２及び／又はダメージ層１３と異なる装置を用いて形成することもできるが、この場合、装置間を第１の酸化物超伝導体層１２及びダメージ層１３が形成された積層体が十分に移動できるとともに、この移動のための制御機構をも配備した比較的巨大な真空配管などで接続する必要がある。この結果、ジョセフソン接合全体に対する作製装置が大型化するとともに、その機構及び取り扱いが複雑及び煩雑化するという問題を生じる。
【００３３】
したがって、第１の酸化物超伝導体層１２及びダメージ層１３の少なくとも一方と、第２の酸化物超伝導体層１４とは同じ真空装置内で形成することが好ましく、特に、第２の酸化物超伝導体層１４の形成の際に、ダメージ層１３を大気に晒さないとの観点から、ダメージ層１３及び第２の酸化物超伝導体層１４を同一の装置を用いて形成することが好ましい。
【００３４】
なお、より好ましくは第１の酸化物超伝導体層１２、ダメージ層１３及び第２の酸化物超伝導体層１３を同一の真空装置を用いて形成する。上述したように、第１の酸化物超伝導体層１２及びダメージ層１３は、スパッタリング法を用いて形成することができることから、第２の酸化物超伝導体層１４を同じくスパッタリング法を用いて形成することにより、簡易に実現することができる。この場合、第１の酸化物超伝導体層１２及び第２の酸化物超伝導体層１４に対するそれぞれのターゲットを、同じスパッタリング装置の真空装置内に設置する。また、第１の酸化物超伝導体層及び第２の酸化物超伝導体層が同じ超伝導体から構成される場合は、単一のターゲットを設ければ良いので、装置構成はより簡単になる。
【００３５】
ダメージ層１３の厚さは１０ｎｍ以下であることが好ましい。これによって、ダメージ層１３は、ジョセフソン結合１０における障壁層として有効に機能するようになる。なお、ダメージ層１３の厚さの下限は、ダメージ層１３が障壁層として機能する限り特に限定されるものでないが、例えば１ｎｍとする。
【００３６】
図２は、本発明のジョセフソン結合の作製方法の他の例を示す図である。図２において、図１に示す構成要素と同一又は類似の構成要素に対しては同じ参照符号を用いている。本例においては、図２に示すように、基板１１上に、第１の酸化物超伝導体層１２及びダメージ層１３を形成した後、ダメージ層１３に対して元素ドーピング１８を実施している。これは、ダメージ層１３の超伝導性を消滅せしめて、その障壁層としての機能を十分に発揮させるために行うものである。なお、その他の工程は、図１に示す例と同じである。
【００３７】
ドーピングする元素の種類は、ダメージ層１３中の元素との置換などを通じてその超伝導性を消滅させるものを適宜選択して使用する。ダメージ層１３がYBCOなどから構成される場合は、Pr及びGaなどをドーピング元素として用いる。
【００３８】
また、図１及び図２に示す例において、ダメージ層１３、具体的にはダメージ層１３及び第１の酸化物超伝導体層１２、基板１１を含む積層体に熱処理を施し、ダメージ層１３の再結晶化を実施することが好ましい。これによって、ダメージ層１３と、この上に形成する上部電極としての第２の酸化物超伝導体層１３の接合特性を向上させることができるようになる。
【００３９】
前記熱処理は、不活性ガス及び酸素ガスを含む雰囲気中で行うことが好ましい。これによって、前記再結晶化を効率良く実施することができる。また、熱処理温度は前記再結晶化を行うに足る温度に設定する必要があり、具体的にはダメージ層１３を構成する酸化物の材料組成などに依存する。しかしながら、好ましくは第２の酸化物超伝導体層１４を形成する際の温度と同一とすることができる。この場合、第２の酸化物超伝導体層１４を形成する際の、温度制御を行うことがないので、ジョセフソン結合の作製プロセスを単純化することができる。
【００４０】
図３は、本発明のジョセフソン多重接合の作製方法の一例を示す工程図である。本例においても、図１に示す構成要素と類似又は同一の構成要素については同じ参照符号を用いている。
【００４１】
最初に、図３（ａ）に示すように、MgOなどからなる基板１１上に、下部電極としての酸化物超伝導体層１２を形成する。この酸化物超伝導体層１２は、例えばYBCOから構成することができる。次いで、図３（ｂ）に示すように、酸化物超伝導体層１２の表面部分に障壁層を構成するダメージ層１３を形成する。次いで、図３（ｃ）〜（ｅ）に示すように、ダメージ層１３上にさらに順次に酸化物超伝導体層１２及びダメージ層１３を交互に形成して、ジョセフソン多重結合２０を形成する。
【００４２】
このジョセフソン多重接合２０においては、酸化物超伝導体層１２−障壁層１３が１単位１９となって、これが複数積層された構成を採っている。なお、本例においては、約２単位の酸化物超伝導体層１２−障壁壁層１３が積層された構成を採っているが、その積層数は必要に応じて任意に設定することができる。
【００４３】
図３に示すジョセフソン多重接合２０において、隣接する単位間において、ダメージ層１３上に位置する酸化物超伝導体層１２は、上述した図１及び図２に示す例における第２の酸化物超伝導体層１４に相当する。したがって、本発明において、隣接する単位間において、各単位の酸化物超伝導体層が上述した第２の酸化物超伝導体層に相当する場合、その形成方法は、上述した具体例に従う。また、各単位におけるダメージ層１３も、上述した具体例におけるダメージ層と同様であるため、その形成方法も、上述した具体例に従うことになる。
【００４４】
なお、図３に示す例においても、図１及び図２に示す例と同様の好ましい態様に従ってジョセフソン多重接合２０を作製することができる。具体的には、ダメージ層１３に対して上述した元素ドーピングを行うこともできるし、上述した熱処理を行うこともできる。また、ダメージ層１３上に位置する酸化物超伝導体層１２を形成する際に、ダメージ層１３を大気に晒さないようにして形成することになるが、このような観点から、隣接する各単位を同一の真空装置内で形成するようにすることもできる。
【実施例】
【００４５】
本実施例においては、図１に示すプロセスに基づいてジョセフソン接合を作製した。最初に、MgO基板上に、第１の酸化物超伝導体層としてのYBCO層をスパッタリング法により厚さ２５０ｎｍに形成した。なお、スパッタリング条件は、基板温度＝６７０℃、ガス圧＝４５Ｐａ、アルゴンガス：酸素ガス＝１：１とした。次いで、ガス圧を８Ｐａに減少させ、１０分間スパッタリングを施すことにより、前記YBCO層上にダメージ層（障壁層）を形成した。次いで、ガス圧１Paで１時間熱処理を行い、さらに第２の酸化物超伝導体層としてのYBCO層をスパッタリング法により厚さ１２０ｎｍに形成した。なお、スパッタリング条件は先の条件と同一とした。
【００４６】
図４は、このようにして得たジョセフソン接合の電流―電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）を示すグラフである。図４から明らかなように、得られたジョセフソン接合のＩ−Ｖ特性はＲＳＪモデルに近く、臨界電流が磁場によって変調されることからジョセフソン接合が作製されていることが確認された。
【００４７】
以上、具体例を挙げながら発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
酸化物超伝導体による多重接合であるジョセフソン接合は、金属超伝導体よりも動作温度が高く設定でき、平面上に配置した直列接合よりも高密度の集積化ができることから、電圧標準のポータブル化や高速動作するインターフェイス昇圧回路等への応用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のジョセフソン接合の作製方法の一例を示す工程図である。
【図２】本発明のジョセフソン接合の作製方法の他の例を示す図である。
【図３】本発明のジョセフソン多重接合の作製方法の一例を示す工程図である。
【図４】本発明のジョセフソン接合の電流―電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５０】
１０  ジョセフソン接合
１１  基板
１２  （第１の）酸化物超伝導体層
１３  ダメージ層
１４  （第２の）酸化物超伝導体層
１８  元素ドーピング
１９  酸化物超伝導体層−障壁層の単位
２０  ジョセフソン多重接合
【図１】
2006216831.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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