Fabrication of Single-crystal Superconducting Tunnel Junctions, and Photodevice Applications

单晶超导隧道结的制造和光电器件应用

• 批准号: 23656065
• 负责人: ARIYOSHI Seiichiro
• 金额: $ 2.08万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology (2012)The Institute of Physical and Chemical Research (2011)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23656065/
• 关键词: センサー; エピタキシャル成長; 超伝導デバイス; テラヘルツ光技術; 電波天文学

We fabricated epitaxial-grown Al film as superconductor materials by molecular beam epitaxy. These films were characterized by reflection high-energy electron diffraction (RHEED), atomic force microscope (AFM) and residual resistance ratio (RRR) measurement. The growth of Al was investigated on Al2O3 (0001) and Si (111) substrates, and flat surface with relatively high RRR of 15 was realized at substrate temperatures around 100 degrees Celsius. We also tried the deposition of epitaxial-grown MgO film as an insulator material and STJ fabrication. A streak RHEED pattern was successfully observed at the top surface of Al/MgO/Al junctions. The epitaxial-grown junctions showed good SIS characteristics in 0.3 K measurements.

我们通过分子束外延制备了外延生长的铝薄膜作为超导材料。通过反射高能电子衍射（RHEED）、原子力显微镜（AFM）和残余电阻比（RRR）测量对这些薄膜进行了表征。在 Al2O3 (0001) 和 Si (111) 衬底上研究了 Al 的生长，在 100 摄氏度左右的衬底温度下实现了具有相对较高 RRR 15 的平坦表面。我们还尝试了外延生长的 MgO 薄膜的沉积作为绝缘体材料和 STJ 制造。在 Al/MgO/Al 结点的顶面成功观察到条纹 RHEED 图案。外延生长的结在 0.3 K 测量中显示出良好的 SIS 特性。

项目成果

分子線エピタキシー法によるエピタキシャル成長薄膜を用いた超伝導トンネル接合の作製

分子束外延法外延生长薄膜制备超导隧道结

• 发表时间: 2011
• 作者: 濱尾俊幸;有吉誠一郎;田井野徹;明連広昭;古賀健祐;大谷知行
• 通讯作者: 大谷知行

Research of Micro-stripline STJ Detector for Terahertz Band

太赫兹波段微带线STJ探测器研究

• 发表时间: 2012
• 期刊: Extended Abstract of HTSHFF2012
• 作者: K. Takahashi;S. Ariyoshi;T. Noguchi;M. Kurakado;K. Koga;N. Furukawa;C. Otani
• 通讯作者: C. Otani

Fabrication of superconducting tunnel junctions with epitaxial film by molecular beam epitaxy

分子束外延法制备外延薄膜超导隧道结

• 发表时间: 2011
• 期刊: Proceedings of 6th East Asia Symposium on Superconductor Electronics (EASSE2011)
• 作者: T. Hamao;S. Ariyoshi;T. Taino;N. Furukawa;K. Koga;H. Myoren;C. Otan;酒井宗寿;Seiichiro Ariyoshi et al.;酒井宗寿;Toshiyuki Hamao et al.
• 通讯作者: Toshiyuki Hamao et al.

STJに関する2つの話題:テラヘルツ波検出器と単結晶デバイス

与STJ相关的两个主题：太赫兹波探测器和单晶器件

• 发表时间: 2012
• 作者: 有吉誠一郎;濱尾俊幸;田井野徹;古川昇;野口卓;大谷知行;酒井宗寿;酒井宗寿;有吉誠一郎
• 通讯作者: 有吉誠一郎

"Fabrication of Single-crystal Films by Molecular Beam Epitaxy for Superconducting Tunnel Junctions

“超导隧道结的分子束外延单晶薄膜制造

• 发表时间: 2011
• 作者: S. Ariyoshi;T. Hamao;T. Tohru;K. Koga;N. Furukawa;C. Otani
• 通讯作者: C. Otani