专利名称：超导体的制造方法及超导电路的制作方法
技术领域：
本发明是关于具有高超导临界温度及良好加工性能的超导材料的制造方法及超导电路的制作方法。
进一步地说，本发明应用于电子技术领域，是关于在基片上制作具有高超导临界温度超导性的超导电路的方法。
被称作电子相转移的超导现象，是指在特定条件下导体电阻为零且具有完全抗磁性的现象。亦即，在超导情况下，若超导体中有电流流过，则完全没有电能的损耗，高密度电流将长久持续流动。从而，在电子技术领域中可以大幅度地减少能量的损失，并可予计将它们应用到传感器领域中。
然而，尽管人们做了种种努力，但超导材料的超导临界温度Tc长期以来一直都没有超过Nb3Ge的23K。
1986年，柏诺兹和缪勒等终于发现了具有高Tc的复合氧化物系统超导材料，这一重要发现导致了大规模开发高温超导的可能性(Bednorz，Muller，“Phys.B64(1986)189”)。
迄今为止，复合氧化物系统的陶瓷材料具有超导特性这一事实本身已为公知，例如美国专利№3932315公报上记载了Ba-Pb-Bi系复合氧化物具有超导性;另外，日本专利特开昭60-173885公报上记载了Ba-Bi系复合氧化物具有超导特性。但是，除了迄今已为人们所公知的复合氧化物的Tc为10K以下及为产生超导现象要使用液氦(沸点4.2K)以外，其它一无所知。
由柏诺兹和缪勒发现的氧化物超导体是(La，Ba)2CuO4或(La，Sr)2CuO4，这种氧化物超导体被称为K2NiF4型氧化物，这些物质的晶体结构与早已公知的钙钛矿型超导氧化物的晶体结构相似，其Tc比以往的超导材料一下子高出约30K。
1987年2月，据报刊上报导，朱经武等人发现了具有90K等级临界温度的钡钇系复合氧化物，这一发现大大地增加了实现室温超导体的可能性。
不过，最近发现的这些被确认为具有钙钛矿型结构的镧锶铜氧系、钇钡铜氧系氧化物陶瓷系超导材料，目前主要还是用粉末烧结法制得的。随之又开发了将超导材料填充在管子中进行芯线加工的方法及将其与有机粘合剂混合、进行印刷的方法等。但这些方法都是先将粉末制成线材或片状，最终再用烧结的方法。由于烧结时不可避免地发生收缩，因此无法得到所要求的形状及尺寸，特别是很难加工出固定电路组合元件上用的微细形状的制件。另外，由于很难控制对于超导特性来说极为重要的氧含量，因而也就不一定能得到满足临界电流等超导特性的超导体。
与此相反，采用溅射法等气相薄膜生长法，可得到与基片同一形状及尺寸的超导体，同时，由于形成了薄膜，因此可以制造微细形状的产品。此外，可期待用这种方法制作超导电路，即，遮蔽基片，仅在所需要的部位形成超导薄膜、制成有超导配线的电路;或在基片上已形成的超导薄膜上进行离子溅射，去掉部分薄膜，制成超导电路。
然而，单纯用一般的溅射法在基片上形成由氧化物陶瓷系超导材料构成的薄膜时，由于在含氧气的溅射气体中进行溅射的同时，会使正进行溅射的基片温度升高，因而将提高所形成的薄膜的结晶性;由于溅射后还要在氧气氛中进行热处理，因此必须增加膜中的氧含量。例如，在日本专利特开昭56-109824号公报上记载的方法中，在含氧气氛中用高频溅射法形成由BaPb1-XBixO3(其中X为0.05-0.35的数)表示的复合氧化物系超导薄膜，然后须进一步在含氧气氛中于500-550℃进行热处理。另外，关于用一般的溅射法制作复合氧化物系超导薄膜的方法，请参看本申请人1988年5月2日向美国提交的US152714号专利申请。
上述溅射法等气相薄膜生长法，其本身是很有用的方法，但由于难以精确控制气氛气体，因此也就难以精确控制复合氧化物薄膜的晶体结构。
特别是，在用上述方法得到的超导薄膜上形成超导电路时，必须进行精细庸げ拍苤瞥沙寂湎撸嵊捎诩庸ぞ炔桓呋蚬ひ崭丛佣湎卟课怀继匦粤踊奈侍狻 此外，用上述方法想要在基片上指定的范围内制作超导配线也是困难的。
本发明的首要目的是，解决现有技术中存在的上述问题，即提供一种可以比较精确地控制晶体结构、特别是缺氧的超导体的制造方法。
本发明的另一目的是，提供一种可用简化的工艺高精度地进行精细加工、制作有优异超导特性的超导配线的方法。
在本发明中，有两种用离子束进行照射的方法，即在上述复合氧化物材料整个表面上均匀地照射和聚焦照射。当均匀照射离子束时，按照本发明的第一个目的，可以制造使复合氧化物材料整体具有超导特性的复合氧化物超导体;当聚焦照射离子束时，按照本发明的第二个目的，可以形成超导配线图形。
根据本发明的第一目的所提供的超导体制造方法，其特征在于，通过在复合氧化物材料上照射氧离子束，惰性气体离子束及氧气与惰性气体的混合气体离子束当中任意一种离子束，而使上述复合氧化物材料转变为超导体。
根据本发明的第二目的所提供的超导电路图形的制作方法，其特征在于，将上述离子束聚焦照射在所述复合氧化物材料上，仅使照射部位成为由超导体组成的超导配线路。
上面所说的复合氧化物材料，意味着其本身并不具有充分的超导特性，只是由于上述离子束的照射才显示出超导特性的复合氧化物。
这种复合氧化物材料可以做成块、棒等块状及具有自持性的薄板、薄膜等片形或在基片上制成薄膜形状。
上述块状及具有自持性的薄片形复合氧化物材料通常可用烧结法制成。烧结时一般不必添加粘合剂，但根据情况，也可添加粘合剂。
另外，薄膜形复合氧化物材料一般可以在基片上采用溅射、离子镀、分子束蚀刻等物理沉积方法或CVD等化学沉积方法形成。
本发明中照射的离子束并不只限于氧离子束，也可以是氩气等惰性气体离子束或氧气与惰性气体混合气体离子束。
照射氧离子束时，由于为复合氧化物材料提供了它所不足的氧。因此可以形成将复合氧化物材料变成复合氧化物超导体时所理想的缺氧晶体结构。亦即，在照射氧离子时，被照射的复合氧化物，特别是在其深度方向上将产生氧的浓度梯度。根据本发明人的看法，在可以得到优异超导特性的氧化物中氧浓度的范围是极窄的，在单用烧结法制造氧化物超导体时，氧浓度将偏离上述范围，造成氧不足，因此不能得到高Tc，超导特性也不稳定。换言之，无论用何种方法来补充氧，都可以达到提高超导特性的目的。
在本发明的一个令人满意的实施例中，就是向复合氧化物材料照射O或O2离子。
另外，因照射氩气等惰性气体离子束而提高了超导特性的原因目前虽尚属不明，但人们认为，由于这种照射，赋予上述复合氧化物材料以激活能，因而导致了晶体重新排列成作为复合氧化物超导材料来说理想的晶体序列。
作为离子源，可使用RF型离子源，微波离子源及PIG型离子源等;原料气可用氧气及二氧化碳气。
将上述离子束聚焦照射，将会改善膜的结晶性，并可仅使照射部位成为在一定温度下显示出超导特性的超导配线图形。实际应用中，将氧离子束聚焦、变细，用离子束来描绘电路或者用制造集成电路等时使用的感光树脂进行遮蔽来描绘电路。用上述描绘电路的方法，由于只是把复合氧化物材料的必要部分变成了超导体，因此使在薄膜状之类的氧化物上制作超导电路成为可能。
在本发明的一个实施例中，事先将上述复合氧化物材料调整为含氧不足的组成，然后再对此氧化物材料照射氧离子束或惰性气体离子束或氧与惰性气体混合气体的离子束，例如，照射适量的O或O2离子。特别是，向在一定温度下显示出常规导电性或绝缘性的氧化物材料薄膜的局部照射离子，使受到氧照射的部位变态成为超导体，而没有受到离子照射的部位仍然是常规导体或绝缘体，这样，在基片上形成了由氧化物超导材料组成的膜，因此可以制作超导配线电路。
根据本发明的一个理想的实施方案，在离子照射即注入氧之后或形成电路之后，最好再在氧气氛中进行热处理。亦即，将被氧离子照射过的氧化物加热到500℃以上，并在此温度下保温3小时以上，然后以低于10℃/分、最好是低于1℃/分的冷却速度缓慢冷却。此热处理最好在氧的分压为0.1大气压以上、理想的是1大气压以上的含氧气氛中进行。通过上述热处理，注入的氧开始扩散，因此改善了氧化物的均匀性，同时使氧化物适当缺氧。特别是使△T(超导开始温度与临界温度之差)变小。
另外，可以在将复合氧化物材料的整体或薄膜的整体进行加热的同时，对复合氧化物材料整体或薄膜的局部照射氧离子束;或者也可以予先将复合氧化物材料或薄膜整体加热，然后再照射氧离子。总之，进行这种热处理，可使薄膜含氧量增加，同时也可以改善薄膜的结晶性。
适用于本发明的复合氧化物材料，可举出如下，例如，钇钡铜氧系、钇锶铜氧系、镧钡铜氧系及镧锶铜氧系等氧化物陶瓷。比较一般的，是含有从周期表Ⅱa族元素中选择的一种元素α、从周期表Ⅲa族元素中选择的一种元素β及Cu的复合氧化物。另外，这些组成元素的一部分可以用从Al、Fe、Co、Ni、Zn、Ag、Ti构成的一组元素中选出至少一种元素进行置换。
上述α与β的原子比，可根据α及β的种类适当地进行选择。亦即，对于Ba-Y、Ba-La、Sr-La系来说，原子比最好满足以下比例Y/(Y+Ba)0.06～0.94，最好为0.1～0.4Ba/(La+Ba)0.04～0.96，最好为0.08～0.45Sr/(La+Sr)0.03～0.95，最好为0.05～0.1如果氧化物的原子比偏离上述范围，那么即使在氧离子照射后，氧化物的晶体结构及缺氧情况等也都会与我们所期望达到的不同，从而使Tc下降。
上述周期表Ⅱa族元素α最好是Ba、Sr。另外，上述周期表Ⅲa族元素β最好是Y、La、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Nd、Sm、Eu等镧系元素，也可以将这些元素中的若干元素组合起来用。
本发明方法中，由上述复合氧化物材料制成的超导体是以下面通式所示组成的复合氧化物。通式(α1-xβx)CuyOz其中，α及β是上述所定义的元素;x是β相对于α+β的原子比，0.1≤x≤0.9;y及z是当(α1-xβx)为1时，0.4≤y≤3.0，1≤z≤5的原子比。
具体说，有下述所示的复合氧化物超导体Y1Ba2Cu3O7-x、Ho1Ba2Cu3O7-x、Lu1Ba2Cu3O7-x、Sm1Ba2Cu3O7-x、Nd1Ba2Cu3O7-x、Gd1Ba2Cu3O7-x、Eu1Ba2Cu3O7-x、Er1Ba2Cu3O7-x、Dy1Ba2Cu3O7-x、Tm1Ba2Cu3O7-x、Yb1Ba2Cu3O7-x、La1Ba2Cu3O7-x、(La，Sr)2CuO4-x(其中，0＜x＜1)上述氧化物最好是钙钛矿型氧化物或伪钙钛矿型氧化物。所谓伪钙钛矿型就是类似于钙钛矿型的结构，例如缺氧钙钛矿型、斜方晶型等。
一般地，块状复合氧化物材料可以用烧结法来制造。烧结时，可先将其组成元素的氧化物及/或碳酸盐的混合粉末进行予烧结(也可以不进行予烧结)，然后，再进一步烧结。也可以将这些混合粉末与粘合剂混合制成膏，然后烧结即可制成块状体。
上述予烧结及正式烧结的温度可以根据不同的系统从以下范围中适当地选择予烧结温度正式烧结温度Ba-Y系250～1200℃700～1500℃Ba-La系220～1230℃650～1580℃Sr-La系234～1260℃680～1530℃另外，本发明方法除适用上述各系统外，也可适用于以下各系统。即，由通式D4(E1-q，Caq)mCunOp+r(其中，D是Bi或Tl;当D是Bi时，E为Sr，当D是Tl时，E为Ba，6≤m≤10;4≤n≤8;P＝(31+2m+2n)/2;0＜q＜1;-2≤r≤2)表示的组成，例如Bi4Sr4Ca4Cu6O20+r(-2≤r≤+2)Bi2Sr2Ca2Cu3O10+r(-2≤r≤+2)Tl4Ba4Ca4Cu6O20+r(-2≤r≤+2)Tl2Ba2Ca2Cu3O10+r(-2≤r≤+2)本发明方法可用于制造被认为是以上述例中所示的复合氧化物为主的混合相或其中任一个式子所示的单相的超导体。
以下，将就为实施本发明而采用的装置及操作方法进行说明。
图1是为实施本发明方法采用的RF型离子照射装置的一例简图。
图2是由本发明实施例制作的电路的简图。
图3、图4和图5均是说明应用本发明方法在基片上形成的复合氧化物材料上制作超导配线图时工艺过程的立体图。
图6、图7是说明根据本发明的一个实施例制成的超导配线图形及其性能评价的实验方法的立体图及平面图。
图1所示的装置主要由以下部分构成容器1、安装在容器1上的高频线圈3、由高频电源4及离子引出电极9及/或静电透镜8组成的离子源和放在容器内并与离子源相对的原料氧化物2。容器1通过排气孔7与真空泵(图中未示出)相连，可将容器抽真空。容器1上还装有可把氧等气体导向离子源的导入孔6。
用上述装置实施本发明方法的步骤如下首先，将装有复合氧化物材料2的容器1及离子源内部排气并抽成真空。接着，把氧气导入离子源。然后，给离子源的高频线圈施加高频电，对离子引出电极施加使离子加速的电压。结果，氧离子从离子源向氧化物照射。
如果不将离子束聚焦，使离子束向复合氧化物的整体进行照射，结果使复合氧化物材料整体均匀地成为超导体。
反之，如果将离子束聚焦、按予定图形偏转，则可以描绘出超导电路的图形。图3、4和5是对按照本发明方法在形成了薄膜的基片上描绘超导电路图形墓ひ詹街杞兴得鞯牧⑻逋肌 如图3所示，用溅射法等在基片上形成由上述氧化物超导材料组成的薄膜20。薄膜20在成膜状态下氧含量少，在一定温度下显示出绝缘性或常规导电性、有较高的电阻。这时膜中的氧含量相对于为产生超导所必须的氧含量来说是不够的，因此不能成为我们所希望的例如钙钛矿形晶体结构。
因此，如图4所示，本发明利用成膜状态时的特性，在薄膜20的将要制作配线的予定位置上，聚焦照射加有10～50KeV左右加速电压的氧离子束30，沿箭头方向移动离子束照射区30a。由于注入了氧离子束30，离子束照射区30a受到热不平衡的局部热处理，因而可局部地改善薄膜的结晶性并使膜中有可能具备为产生超导所必须的氧含量。
就这样，如图5所示，用与离子束直径相当的微细加工，可在基片上描绘出所希望的配线图形，离子束照射部位30a成为了在一定温度下显示超导性的超导配线部位20a;而离子束照射区30a以外的部位则成为在一定温度下显示出常规导电性、具有较高电阻的高电阻部位20b。这样，就制成了超导电路。
如上所述，采用本发明方法得到的超导体，即使用液氮作冷却介质也能显示出高Tc及Tcf，同时还具有稳定的超导特性。具有被认为是担当着超导的钙钛矿型或伪钙钛矿型晶体结构的复合氧化物超导体，则由于按照本发明特征的制作方法具备了生成它的条件才得到的。
按照本发明，通过照射氧离子束、惰性气体离子束等离子束进行局部热处理，在局部部位实现上述条件，这样，用简易的工艺便可高精度、微细地描绘出用液氮作冷却介质也能显示出高Tc及Tcf的超导配线图形，因此，可将本发明广泛应用于利用超导的设备等的电子技术领域中。
下面，用实施例来说明本发明。当然，本发明的范围并不受这些实施例的任何限制。
实施例1用图1所示的RF型离子照射装置制造超导薄膜。
首先，将复合氧化物原料Y2O3、BaCO3以Y∶Ba＝1∶2的比例混合，然后以Y∶Ba∶Cu＝1∶2∶3的比例与CuO混合。将所得混合粉末在940℃下烧结，得到YBa2Cu3O7块状烧结物。块的大小为20×30×3mm。
将上述块状物2装入容器1中，再把容器1排气抽成10-7TOrr级的真空，离子源内也同样排气抽真空，然后，通入1.0×10-3TOrr的氧气。给高频线圈通以50W的高频电，同时对离子引出电极加20KV的加速电压。
所得到的超导体的Tc及Tcf如表1所示。
实施例2将复合氧化物原料Bi2O3、CaO、SrCO3及CuO，以Bi∶Ca∶Sr∶Cu＝2∶2∶2∶3的比例混合，在880℃下烧结，得到Bi4Sr4Ca4Cu6O20的块状烧结物。制造的步骤与实施例1相同，制造条件及Tc、Tcf如表1所示。
实施例3把从实施例1得到的复合氧化物系超导体进一步在1个大气压的氧气氛中加热到850℃，保温8小时后，以7℃/分的速度冷却到室温。
以上实施例1-3中的制造条件及所得到的超导体的特性如表1所示。
表1
以上结果说明，应用本发明的方法，可正确控制氧化物的晶体结构及氧浓度，制造具有优异特性的超导氧化物。
实施例4-6与实施例1-3相同，用各种块状烧结体，使用图1所示的常规RF型阴极溅射装置制作超导薄膜。
实施例4-6是操作静电透镜8在边长为5mm的正方形部位上描绘图2所示的电路。
为测定所得到的各超导电路的电阻，事先做好了试样。用作测定电阻的试样，在其已制做完的电路两端A、B部位上，用真空蒸镀法形成一对铝电极，铝电极上连接有导线。另外，为测定电路以外部分的电阻，在图2的C、D部位上也同样形成一对铝电极，电极上也连有导线。
将制作条件及所得到的Tc、Tcf(电阻完全等于零时的温度)、C-D间电阻率的计测结果均示于表2中。
这个结果说明，用本发明方法可正确地控制不具导电性的原料氧化物表面的一部分的晶体结构及氧浓度，使之转变为超导体，从而制成具有优异特性的超导电路。
表2
实施例6的热处理条件加热温度850℃保温时间8小时冷却速度7℃/分实施例7如图3所示，以SrTiO3单晶体的(100)面为基片10，在基片10上形成由氧化物超导材料Y1Ba2Cu3Ox氧化物组成的薄膜20。
采用RF磁控溅射法形成薄膜。本实施例中使用含50%氧的氩气作为溅射气体。基片温度为200℃。得到的薄膜的组成为Y1Ba2Cu3Ox6.9，各金属元素与氧共同组成，其临界温度Tc大约为90K。
可是，由于本实施例中的基片温度较低，没能得到高的临界温度，因此用X射线衍射分析薄膜的晶体结构，判明是非晶态膜。另外，该薄膜在液氮沸点温度77K时的比电阻为720Ωcm。
如图4所示，在薄膜20上照射扫描氩气离子束30，加速电压为7KV，离子束电流的密度为20mA/cm2，离子束以1mm/Sec的速度照射扫描。离子束的照射点直径为0.3mm。
如图7所示，在E-F间，E-G间测定经过这样处理的薄膜的电阻与温度的关系。E-F间距离为10mm、F-G间距离为0.2mm、离子束照射区30a的宽度为0.3mm。其测定结果，当温度为77K时，E-F间电阻值为OΩ、E-G间电阻值为3.8MΩ。
从上述结果可以确认，在一定温度77K时，只有氩气离子束照射区域30a内显示了超导特性。因而在E-F间形成了宽度为0.3mm的超导配线。
实施例8本实施例采用了与实施例7相同的基片和相同的复合氧化物材料。用RF磁控溅射法形成了由Y1Ba2Cu3Ox氧化物组成的薄膜20。
基片温度为900℃，使用含50%氧的氩气作溅射用气体时，既使在成膜状态下，上述薄膜也显示了临界温度Tc为82K的超导性。
但在本实施例中，使用含氧10%的氩气作为溅射用气体形成薄膜，所得到的薄膜在成膜状态下，其临界温度为24K的低值;在液氮的沸点温度77K，薄膜的比电阻值为540Ωcm。这个结果表明，临界温度低的原因在于氧含量不足。
如图4所示，在薄膜上照射扫描氧离子束30，加速电压为5KV，离子束的电流密度为30mA/cm2，离子束以1mm/Sec的速度在薄膜20上扫描。离子束的照射点直径为0.3mm。
如图7所示，在E-F间、E-G间测定经过这样处理的薄膜的电阻与温度之间的关系。E-F间的距离为10mm、F-G间的距离为0.2mm。另外，离子束照射区域30a的宽度为0.3mm。测定结果表明，在液氮的沸点温度77K时，E-F面的电阻值为OΩ，E-G间的电阻值为5.9MΩ。
根据上述结果可以确定，在一定温度77K时，只有离子束照射区域30a显示了超导性。因而，在E-F湫纬闪丝矶任 .3mm的超导配线。
实施例9本实施例采用了与实施例8相同的方法，基片温度为200℃，在基片上形成了由Y1Ba2Cu3Ox复合氧化物材料组成的薄膜。用X线衍射分析得到的薄膜的晶体结构，看不到清楚的波峰，可以判断其结晶性不良。该薄膜在成膜状态下的临界温度TC为4.2K以下;在液氮的沸点温度77K时，该薄膜的比电阻值为920Ωcm。
在真空中，将该薄膜在700℃下整体加热，同时，与实施例8一样，向薄膜照射氧离子束。
如图7所示，用与实施例8相同的条件测定经过这样处理的薄膜电阻与温度的相互关系。测定结果表明，当温度为77K时，E-F间的电阻值为OΩ、E-G间的电阻值为9.8MΩ。
根据上述结果可以确定在一定温度77K时，只有离子束照射区域30a具有超导性。
实施例10按与实施例9相同的条件制做薄膜。在真空中于700℃温度下将该薄膜整体加热，保温一小时后急冷。然后，按照与实施例10相同的条件照射氧离子束。
如图7所示，按与实施例9相同的条件测定经过这样处理的薄膜的电阻。测定结果表明，在温度77K时，E-F间的电阻值为OΩ、E-G间的电阻值为8.2MΩ。
根据上述结果可以确定，在一定温度77K时，只有离子束照射区域30a显示出了超导性。
权利要求
1.一种超导体的制造方法，其特征在于，在复合氧化物材料上照射氧离子束、惰性气体离子束及氧气与惰性气体的混合气体离子束之中的任何一种离子束，使上述复合氧化物材料转变为超导体。
2.根据权利要求1的制造方法，其特征在于，上述复合氧化物材料是块状的。
3.根据权利要求1或2的制造方法，其特征在于，上述离子注入的离子源可以是RF型离子源、微波离子源及PIG型离子源。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在氧离子注入前、离子注入进行之中及/或离子注入后，将上述复合氧化物材料进行热处理。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，上述复合氧化物材料是周期表Ⅱa族元素中选择的一种元素α、周期表Ⅲa族元素中选择的一种元素β及周期表Ⅰb、Ⅱb、Ⅲb、Ⅳa、Ⅷa族元素中选择的至少一种元素γ的复合氧化物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，上述复合氧化物材料，是将其组成元素的氧化物或碳酸盐的粉末混合物在220-1260℃温度下进行予烧结的产物。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，上述复合氧化物材料，是将其组成元素的氧化物或碳酸盐的粉末混合物在220-1260℃予烧结然后再在700-1500℃进行正式烧结的产物。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，上述超导体是由以下通式所表示的复合氧化物(α1-xβx)CuyOz其中，α和β是上述定义的元素;x是β相对于α+β的原子比，0.1≤x≤0.9;y和z是当(α1-xβx)为1时、0.4≤y≤3.0、1≤z≤5的原子比。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，上述超导体是由以下通式所示组成的复合氧化物D4(E1-q，Caq)mCunOp+r其中，D是Bi或Tl;当D是Bi时，E是Sr、当D是Tl时，E是Ba;6≤m≤10;4≤n≤8;P＝(31+2m+2n)/2;0＜q＜1;-2≤r≤2。
10.一种制作超导电路图形的方法，其特征在于，在基片上形成由复合氧化物材料组成的膜，再在该膜上聚焦照射由氧离子束、惰性气体离子束及氧气与惰性气体的混合气体离子束之中选择的任一种离子束，仅使照射部位成为由超导体组成的超导配线电路。
11.根据权利要求10的制作方法，其特征在于，上述复合氧化物材料是用物理沉积法形成的烧结体的膜。
12.根据权利要求10的制作方法，其特征在于，上述复合氧化物材料是采用刮刀法形成的烧结体的膜。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，上述离子注入的离子源是RF型离子源、微波离子源及PIG型离子源。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，在氧离子注入前、离子注入进行之中及/或离子注入后，对上述复合氧化物材料进行热处理。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其特征在于，上述复合氧化物材料是周期表Ⅱa族元素中选择的一种元素α、周期表Ⅲa族元素中选择的一种元素β及周期表Ⅰb、Ⅱb、Ⅲb、Ⅳa、Ⅷa族元素中选择的至少一种元素γ的复合氧化物。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，其特征在于，上述复合氧化物材料，是将其组成元素的氧化物或碳酸盐的混合物，在220-1260℃进行予烧结的产物。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法，其特征在于，上述复合氧化物材料，是将其组成元素的氧化物或碳酸盐的粉末混合物在220-1260℃予烧结后再在700-1500℃进行正式烧结的产物。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其特征在于，上述超导体是由以下通式所示组成的复合氧化物(α1-xβx)CuyOz其中，α和β是上述定义的元素;x是β对α+β的原子比、0.1≤x≤0.9;y和z是当(α1-xβx)为1时、0.4≤y≤3.0、1≤z≤5的原子比。
19.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其特征在于，上述超导体是由以下通式所示组成的复合氧化物D4(E1-q，Caq)mCunOp+r其中，D为Bi或Tl;当D是Bi时，E为Sr，当D是Tl时，E为Ba，6≤m≤10;4≤n≤8;P＝(31+2m+2n)/2;0＜q＜1;-2≤r≤2。
全文摘要
本发明涉及超导体的制造方法，即通过在复合氧化物材料上照射氧离子束、惰性气体离子束及氧气与惰性气体的混合气体离子束之中的一种离子束，而使上述复合氧化物材料转变为超导体。将上述离子束聚焦、照射在上述复合氧化物材料上，可使复合氧化物材料被照射过的部位形成由超导体组成的超导配线电路。上述复合氧化物材料可以是块状的、或是在基片上形成的薄膜状；离子源可以是RF型、微波及PIC型离子源；原料气可用O
文档编号C01B13/14GK1030158SQ8810391
公开日1989年1月4日 申请日期1988年5月17日 优先权日1987年5月18日
发明者藤田顺彦, 系崎秀夫, 田中三郎, 藤森直治, 今井贵浩, 原田敬三, 葮田典之, 高野悟, 宫崎健史, 林∴器, 矢津修示, 上代哲治 申请人:信友电气工业株式会社