講演名 2010-10-19
プラズマ窒化AlNx障壁層を持つNbNトンネル接合の電気的特性(超伝導エレクトロニクス基盤技術及び一般)
内藤 直生人, 船井 辰則, 丸山 千風, 赤池 宏之, 藤巻 朗,
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抄録(和) 本誌では、NbNトンネル接合におけるプラズマ窒化AlNx障壁層の形成プロセス及びその電気的特性について述べる。我々はこのプラズマ窒化AlNx障壁層を持ったNbNトンネル接合の電磁波検出器(SISミキサ、直接検出器)応用を目標としている。そこで、検出器応用に必要な特性を満たすため、障壁層形成メカニズムを解明することが重要であると考えている。本研究では、AlNx障壁層形成メカニズムの解明のため、異なる2種類のプラズマ窒化法を用いてAlNx障壁層を形成し接合特性の比較を行った。窒素ラジカルと窒素原子で窒化を行うラジカル窒化法では、サブギャップリーク電流の少ない電流-電圧特性を示し、臨界電流密度J_cや品質パラメータR_/R_nは、それぞれ最大で、8kA/cm^2及び43の値が得られた。窒素イオンも窒化に寄与するRFバイアス法では、サブギャップリーク電流のやや多い電流-電圧特性を示し、J_c及びR_/R_nは、32kA/cm^2、11の値が得られた。
抄録(英) We present the preparation process of plasma-nitrided AlNx barriers for NbN tunnel junctions and the electrical characteristics of the junctions. Our aim is to apply the junctions to electromagnetic wave detectors (SIS mixer, direct detector). To fabricate high-quality junctions suitable for the detectors, it is important to clarify physical mechanism for AlNx barrier formation. In this work, we have fabricated the NbN tunnel junctions using two different methods of plasma-nitridation and compared the electrical characteristics of the junctions. In the case of Radical-nitridation, junctions showed current-voltage characteristics with low leakage currents. The critical current density J_c and quality parameter R_/R_n were obtained up to 7kA/cm^2 and 42.8, respectively. In the case of Rf-bias nitridation, junctions showed current-voltage characteristics with high leakage currents. J_c and R_/R_n were up to 32kA/cm^2 and 11, respectively.
キーワード(和) プラズマ窒化 / AlNx / NbNトンネル接合
キーワード(英) Plasma-Nitridation / AlNx / NbN tunnel junction
資料番号 SCE2010-26
発行日

研究会情報
研究会 SCE
開催期間 2010/10/12(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Superconductive Electronics (SCE)
本文の言語 JPN
タイトル(和) プラズマ窒化AlNx障壁層を持つNbNトンネル接合の電気的特性(超伝導エレクトロニクス基盤技術及び一般)
サブタイトル(和)
タイトル(英) Electric Characteristics of NbN Tunnel Junctions with Plasuma-Nitrided AlNx Barriers
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) プラズマ窒化 / Plasma-Nitridation
キーワード(2)(和/英) AlNx / AlNx
キーワード(3)(和/英) NbNトンネル接合 / NbN tunnel junction
第 1 著者 氏名(和/英) 内藤 直生人 / Naoto NAITO
第 1 著者 所属(和/英) 名古屋大学大学院量子工学専攻
Department of Quantum Engineering, Nagoya University
第 2 著者 氏名(和/英) 船井 辰則 / Tatsunori FUNAI
第 2 著者 所属(和/英) 名古屋大学大学院量子工学専攻
Department of Quantum Engineering, Nagoya University
第 3 著者 氏名(和/英) 丸山 千風 / Chikaze MARUYAMA
第 3 著者 所属(和/英) 名古屋大学大学院量子工学専攻
Department of Quantum Engineering, Nagoya University
第 4 著者 氏名(和/英) 赤池 宏之 / Hiroyuki AKAIKE
第 4 著者 所属(和/英) 名古屋大学大学院量子工学専攻
Department of Quantum Engineering, Nagoya University
第 5 著者 氏名(和/英) 藤巻 朗 / Akira FUJIMAKI
第 5 著者 所属(和/英) 名古屋大学大学院量子工学専攻
Department of Quantum Engineering, Nagoya University
発表年月日 2010-10-19
資料番号 SCE2010-26
巻番号(vol) vol.110
号番号(no) 235
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日