Способ изготовления сверхпроводящего устройства планарного типа

(51)5 ОПИ ИЕ ИЗОБ у4 ВФФфф К ПАТЕНТ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО УСТРОЙСТВА ПЛАНАРНОГОТИПА Изобретение относится к способу нане сения тонкослойных покрытий из сверхпроводящих материалов на подложку.Известен способ нанесения тонких слоев сверхпроводника ( а 1-х Ягх)2 СОО 4, где х Ф 0,03, на подложку иэ титаната стронция посредством магнетронного напыления.Известен способ формирования сверхпроводящих пленок У = Ва-Со-О на подложкэх из А 120 з с помощью сеткографии.Электросапротивление, микроструктура пленок и их адгезия к подложке сильно зависят от последующего обжига. При 950 С не обеспечивается приемлемая адгезия, а в результате обжига при температурах выше 1000 С происходит разделение на фазы (с образованием У 2 СО 20 э и ВаСо 02). кроме того, материал пленок реагирует с подложкой. Кроме тото, данные материалы обладают свойствами недостаточной устойЫ 17381(57) Изобретение относится к способу нанесения тонкослойных покрытий из сверхпроводящих материалов на подложку, Цель изобретения - упрощение способа путем исключения необходимости дополнительной обработки. Изобретение предусматривает простой способ нанесения сверхпроводящих окисных материалов в виде схемы, форма схемы определяется до нанесения сверхпроводящего материала. В данном случае используется явление, заключающееся в том, что небольшие нарушения свойства и/или структуры окисного материала могут быть вполне достаточными для того, чтобы указанный материал не обладал бы свойством сверхпроводимости при данной температуре. 4 з.пф-лы,чивости по отношению к во что затрудняет их испол ьзо водниковых и сенсорных необходимо наносить свер териалы в виде строго опр детали которой должны бы сти более мелкими. здеиствию влаги, а вание в полупроустройствах, где хпроводящие ма- О деленной схемы,вюзи ть ПО возможно" Обычный способ, нанесения тонкослойных сложных схем, согласно которому вначале тонкий слой покрытия наносят на всю поверхность изделия, после чего этот слой формируют в виде определенной схемы посредством использования маски или травления, в этом случае является не слишком подходящим.Цель изобретения -упрощение способа изготовления сверхпроводящих устройств планарного типа путем исключения дополнительной обработки, 173810410 50 Сущность изобретения заключается в том, что перед нанесением на подложку сверхпроводящего слоя на нее по заданному рисунку наносят тонкий слой иэ материала, обеспечивающего при рабочих температурах изменение состояния сверхпроводимости в слое над ним, когда состояние сверхпроводимости слоя над подложкой неизменно, или сохранение этого состояния, когда состояние сверхпроводимости в слое над подложкой изменено, При этом возможны два варианта решения данной задачи.В первом варианте в качестве подложки используют титанат стронция или серебро, или золото, а в качестве материала тонкого слоя - кремний или окись алюминия.Во втором варианте в качестве материала подложки используют кремний или окись алюминия, а. в качестве материала тонкого слоя - титанат стронция или серебра, или золота,П р и м е р 1. На подложку из титаната стронция ЯгТ 10 з наносят слой кремния. В слое кремния проделаны вырезы таким образом, что материал подложки в некоторых местах оставлен беэ покрытия. Это может .быть осуществлено любым известным способом, например посредством нанесения на слой кремния слоя фоторезистивного покрытия,облучения укаэанного фоторезистора светом через маску с последующим его проявлением, вслед за чем проводят местное удаление слоя кремния посредством травления,Затем наносят слой окисного материала (композиция УВа 2 Сцз 06,7), например посредством напыления в вакууме; выдерживая подложку при 850 С. В области вырезов нанесенный слой является, сверхпроводящим при температуре примерно 90 К, а в области нахождения слоя кремния нанесенный слой не обладает свойством сверхпроводимости при указанной температуреПри необходимости окисный сверхпроводящий слой в дальнейшем может быть покрыт защитным слоем для сведения к минимуму воздействия окружающейсреды.Можно осуществить замену указанного сверхпроводящего материала. Так, например, иттрий можно заменить полностью или частично на ионы редкоземельных материалов, барий может быть заменен на стронций или кальций и кислород может врыть частично заменен фтором.Вместо осаждения из паров окисный слой можно наносить, например, посредством напыления, используя печатную плату .желаемой композиции; Подложку можно выдерживать при высокой температуре, например в пределах от 800 до 900 ОС, однако 15 20 25 ЗО 35 40 45 в альтернативном варианте представляется возможным осуществлять осаждение при более низкой температуре. В этом случае требуется последующая обработка для получения сверхпроводящих свойств. П р и м е р 2. На подложку из кремниянаносят слой серебра. Вместо серебра можно использовать слой золота или титаната стронция. В слое серебра сделаны вырезы, причем таким образом, что остается схема в виде серебряных проводников. Обработка производится изложенным в примере 1 способом.После этого наносят слой окисного материала, например, используя способ, укаэанный в примере 1, с применением указанной в нем композиции. На тех местах, где имеются серебряные проводники, окисный материал обладает свойством сверхпроводимости, в тех местах, где окисный материал нанесен непосредственно на кремниевый субстрат, он не обладает свойством сверхпроводимости,Предлагаемое изобретение предусматривает простой способ нанесения сверхпроводящих окисных материалов в виде схемы, форма схемы определяется до того,. как наносят сверхпроводящий материал, В данном случае используется явление, заключающееся в том, что небольшие нарушения состава и/или структуры окисного материала могут быть вполне достаточными для того, чтобы указанный материал не обладал свойством сверхпроводимости при данной температуре.Ф ар мула из о 6 рете н и я 1. Способ изготовления сверхпроводящего устройства планарного типа, включающий нанесение на подложку слоя окисного сверхпроводящего материала УВа 2 Соз 07-Ь и высокотемпературный отжиг, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения способа путем исключения необходимости дополнительной обработки, перед нанесением слоя окисного сверхпроводящего ма-. териала на подложку наносят по заданному рисунку тонкий слой из материала, обеспечивающего при рабочих температурах изменение состояния сверхпроводимости в слое над ним, когда состояние сверхпроводимости слоя над подложкой неизменно; или сохранение этого состояния, когда состояниесверхпроводимости в слое над подложкойизменено,2,Способпоп.1,отличающийся тем,что в качестве материала подложки испольэуют титанат стронция; серебро или золото,3. Способпопп.1 и 2,отличающи йс я тем, что в качестве материала тонкого слоя используют кремний или окись алюминия,1738104 Составитель В.КручинкинаРедактор Э.Слиган Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревская Заказ 1910 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 4. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что в качестве материала подложки, используют кремний или окись алюминия.5. Способ по пп. 1 и 4, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве материала тонкого слоя используют титанэт стронция,или серебра. или золота.5