プラズマ窒化AlN障壁を用いたNbNジョセフソン接合の作製(接合及び材料,一般)

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概要

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本誌では、NbN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接合の諸特性について述べる。このプラズマ窒化AlNx障壁は、我々が提案したセルフシャント型NbN/AlN/NbNx/NbN接合の特性改善のために不可欠な非常に薄く且つ均質な障壁層として用いることを考えている。本研究では、プラズマ窒化AlNx障壁層形成条件とNbN/AlNx/NbNトンネル接合の電気的特性の関係を調べた。窒化されるAl膜厚及び窒化条件を調整することにより、接合は、サブギャップリーク電流の少ないアンダーダンプ型の電流-電圧特性を示し、臨界電流密度J_cが3.3kA/cm^2の接合では品質パラメータV_mが40となった。また、接合抵抗R_nAやJ_cは、それぞれ40〜1500Ωμm^2,〜7kA/cm^2の値が得られた。臨界電流のばらつきの評価では、接合サイズ100μm^2の100接合に対し、最大最小±3%程度であった。
社団法人電子情報通信学会の論文
2009-07-14

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