專利名稱：帶反向misfet基片的超導(dǎo)場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有高Tc電流通道的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其超導(dǎo)材料的傳導(dǎo)性可以反復(fù)地被一個(gè)電場(chǎng)所作用。它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)基片作為柵極的反向的金屬絕緣超導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MISFET)。再進(jìn)一步說(shuō)，本發(fā)明涉及具有反向的MISFET基片的超導(dǎo)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法。
幾十年來(lái)，電子工業(yè)在縮小電子元件和電路的體積為實(shí)現(xiàn)提高操作速度和減少能量消耗上作出了巨大的努力，這些努力已經(jīng)導(dǎo)致了集成電路的發(fā)展。在體積只有幾個(gè)立方毫米的多層陶瓷部件上，可以容納成千上萬(wàn)個(gè)晶體管和其它電路組件。由于在其內(nèi)部縮短了電子需要運(yùn)行的路離，這些部件具有很高的工作速度，所有這些現(xiàn)代化的電路都采用了先進(jìn)的半導(dǎo)體材料，如硅和稼砷化物。
由Bednorz和Miiller發(fā)現(xiàn)的新型系列的超導(dǎo)體材料開(kāi)辟了另一條更加降低能耗的新路，并且引起世界范圍在電路上盡可能應(yīng)用這些材料的探索。許多在銅氧化物的電場(chǎng)效應(yīng)方面的研究，已有所報(bào)道(如U.Kabasawa等人在日本雜志《應(yīng)用物理》29L86，1990中作的報(bào)道)。但到目前為至，還很少發(fā)現(xiàn)高Tc的場(chǎng)效應(yīng)超導(dǎo)體。然而，EP-A-O324 044已經(jīng)描述了一種被稱為三端的場(chǎng)效應(yīng)部件，這個(gè)部件帶一個(gè)超導(dǎo)通道，在這個(gè)通道中用電場(chǎng)來(lái)控制包含高-Tc超導(dǎo)體材料的通道層的傳導(dǎo)特性，這似乎是可以達(dá)到的，對(duì)這種部件的進(jìn)一步研究表明，在假定的結(jié)構(gòu)中超薄的超導(dǎo)層在絕緣層和頂電極的沉積過(guò)程中迅速衰變。
在本發(fā)明中，通過(guò)在絕緣層后噴鍍超導(dǎo)薄膜，并將柵板電極置于絕緣體和高-Tc膜之下，上述缺陷就會(huì)避免。此外，在本發(fā)明中，用導(dǎo)電的基片作為柵電極。為了便于更理想的晶體的生長(zhǎng)，基片和絕緣體也是從同樣類型的結(jié)晶材料中選擇出來(lái)的，即所選擇材料的晶格常量至少大致相符。例如，導(dǎo)電的摻入Nb的SrTiO3用來(lái)作為基片，什么都不摻的SrTiO3用來(lái)作為絕緣層。
高溫-Tc超導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的摻銀的鍶鈦酸鹽NbSrTiO3在H.Hasegaua等人的論文“高-Tc超導(dǎo)體與摻Nb SrTiO3之間的連接”，見(jiàn)日本雜志《應(yīng)用物理》第28卷，12期，1988年12月，pp.L2210-L2212以及他們的EP-A-0371462中作了描述。這些參考資料描述了一個(gè)二極管結(jié)構(gòu)，其中超導(dǎo)薄膜被鍍?cè)谝粋€(gè)摻鈮的SrTiO3基片上。這“表明在兩種材料之間存在一個(gè)未知的界面層”，這就是本發(fā)明所解決的問(wèn)題。
本發(fā)明是針對(duì)于近來(lái)發(fā)現(xiàn)的存在很薄的超導(dǎo)薄膜內(nèi)部的巨大的電場(chǎng)效應(yīng)，而在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上作出的。這些實(shí)驗(yàn)是采用氧化銅系列超導(dǎo)體材料，特別是YBa2Cu3O7-δ而進(jìn)行的。很薄的超導(dǎo)薄膜YBa2Cu3O7-δ從EP-A-0293836中可以所了解。YBa2Cu3O7-δ的外延生長(zhǎng)在EP-A-0329103中也有所描述。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，“δ”值被認(rèn)為O(理想情況下)，但可以大到0.5，高-Tc超導(dǎo)體材料在工藝上的這些技術(shù)證明，許多那個(gè)系列的其它材料同樣適用于MISFET類型的場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)，正象這是所假設(shè)的。此外，高-Tc材料和SrTiO3薄膜的在工藝上的噴鍍方法也是眾所周知的，如激光蒸發(fā)，電子束蒸發(fā)和分子來(lái)取向附生。
然而字頭縮寫(xiě)“MISFET”通常都是用來(lái)表示“Metal-lnsulator-semiconductor Field-Effect Transistor”(金屬絕緣體半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)結(jié)構(gòu)，這個(gè)術(shù)語(yǔ)在下面的陳述中用來(lái)描述一個(gè)類似的結(jié)構(gòu)，盡管所描述的本發(fā)明的具體實(shí)例將采用不同的材料，即，用導(dǎo)電的摻鈮SrTiO3代替金屬，并用超導(dǎo)體代替半導(dǎo)體。
MISFET結(jié)構(gòu)適用于本發(fā)明，就可以在超薄的取向生長(zhǎng)的YBa2Cu3O7-δ通道層上的絕緣的SrTiO3屏障之間采用大于7V/cm的電場(chǎng)，由磁控管整流器噴射而形成的YBa2Cu3O7-δ的取向生長(zhǎng)在EP-A-0343649中已有描述，在這些結(jié)構(gòu)中，當(dāng)柵電壓達(dá)到50V時(shí)，YBa2Cu3O7-δ膜的常態(tài)電阻率和載流子的密度都會(huì)有很大的改變。
在高-Tc超導(dǎo)體材料發(fā)現(xiàn)后不久，Bednorz等人在前述的EP-A-0324044中從理論上預(yù)言，高-Tc(超導(dǎo)體材料將承受一個(gè)比低Tc超導(dǎo)材料大得多的電場(chǎng)效應(yīng)，導(dǎo)體材料中被屏蔽的靜電場(chǎng)的長(zhǎng)度大小由德拜長(zhǎng)度LD＝(εoεrKT/q2n)1/2和最終耗盡帶的寬度LD2＝N/n之和LD+LDZ的形式給出。在這里，εo和εr分別為真空介電常數(shù)和導(dǎo)體介電常數(shù)，K是Boltzmann常數(shù)，T是絕對(duì)溫度，q是電荷數(shù)，n是運(yùn)動(dòng)的載流子的濃度，N是感應(yīng)區(qū)域的載流子濃度。低溫超導(dǎo)體通常將電場(chǎng)屏蔽得相當(dāng)好，以至于電場(chǎng)對(duì)材料的特性僅有很小的影響。為了衰減屏蔽作用，近來(lái)有關(guān)低溫超導(dǎo)體的電場(chǎng)效應(yīng)方面的實(shí)驗(yàn)都集中于具有特別低的載流子濃度的化合物上，如以鈮作為摻雜劑的摻雜SrTiO3。
在高溫超導(dǎo)體化合物中，由于它們所固有的低載流子濃度和很小的相參長(zhǎng)度，因而可以期望得到較大的電場(chǎng)效應(yīng)。大約3-5×1021/cm3的低載流子濃度將導(dǎo)致10個(gè)毫微米范圍內(nèi)的屏蔽長(zhǎng)度，并且很小的相參長(zhǎng)度就可以實(shí)現(xiàn)在相當(dāng)精確的溫度下的超薄層的生產(chǎn)。薄于1-2mm的超導(dǎo)膜的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟了，電場(chǎng)可以相當(dāng)程度地穿透這種薄膜。
本發(fā)明的一個(gè)目的就是提出一個(gè)帶一個(gè)可反相的MISFET結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中超導(dǎo)通道層被噴鍍?cè)诮^緣屏障層之上以便降低已發(fā)現(xiàn)的削弱前述元件功能的電場(chǎng)效應(yīng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的就是示教一種制作超導(dǎo)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法，它的反相的MISFET結(jié)構(gòu)可以使噴涂超導(dǎo)通道層在噴涂絕緣屏障層之后進(jìn)行。


圖1是與本發(fā)明有關(guān)的第一種的場(chǎng)效應(yīng)管的大致圖形。
圖2是本發(fā)明的第二種場(chǎng)效應(yīng)管的大致圖形。
圖3表示了圖1的場(chǎng)效應(yīng)管的IG/VG曲線。
圖4顯示的是隨著門(mén)電壓VG的改變通道電阻率的變化的示意圖。
圖5顯示了隨著絕對(duì)溫度的改變通道電阻率的情況。
為了將大電場(chǎng)應(yīng)用于YBa2Cu3O7-δ超導(dǎo)薄膜，在本發(fā)明中采用了如圖1所示的反相的MISFET結(jié)構(gòu)。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，厚度為S的超導(dǎo)薄膜1與柵電極2被厚度為t的絕緣層3隔開(kāi)，如了超導(dǎo)體的厚度以外，電阻率ρ1和絕緣體的穿透場(chǎng)強(qiáng)EBD都是決定性的參數(shù)，如果忽略空間電荷的作用，所需的EBD值和ρ1的值可以簡(jiǎn)單地估算出來(lái)。為了減少相對(duì)于穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)載流子的濃度。而形成的超導(dǎo)膜1的表面電荷濃度，由柵電極2和超導(dǎo)膜1所組成的電容器就由電壓VG所偏壓，VG= (qnst)/(ε1ε2) ……(1)其中，ε1是絕緣體3的介電常數(shù)，等式(1)就意味著，為了穩(wěn)定地調(diào)整高溫超導(dǎo)體內(nèi)載流子的濃度，介電常數(shù)ε1和穿透場(chǎng)強(qiáng)的乘積ε1×EBD必須達(dá)到108V/cm的數(shù)量級(jí)(如SiO2在室溫下的ε1×EBD之乘積是4×107V/m)。
此外，絕緣體的常態(tài)電阻率必須足夠高以避免導(dǎo)致輸入損失VG×IG的漏電流的產(chǎn)生。對(duì)于一個(gè)非常典型的狀態(tài)Ia＜IDS/100IDS＝10μA，且在1mm2柵電極的區(qū)域內(nèi)，在操作溫度下，電阻率必須高于1014Ωcm/ε1。
根據(jù)這些要求，建議采用具有高介電常數(shù)的絕緣層，因此，為了使YBa2Cu3O7-δ生長(zhǎng)具有很好的相容性。選擇SrTiO3作為絕緣層3的屏障材料，YBa2Cu3O7-δ和SrTiO3的相容性已經(jīng)在EP-A-0299870和EP-A-0301646中有所報(bào)道，而且，取向的多晶質(zhì)SrTiO3的緩沖層的采用在EP-A-0324220和EP-A-0341788中也已有描述。所推薦的圖1所示的帶阻擋層3的MISFET結(jié)構(gòu)的制作方法包括下列步驟1.柵電極2采用了導(dǎo)電的n型｛100｝取向的摻鈮的SrTiO3單晶體的型式，這種晶體是采用普通的區(qū)域熔化技術(shù)使其生長(zhǎng)的。所摻雜的元素是10-3到5%的鈮，一般是在0.05%，這個(gè)柵電極2用來(lái)作為所有進(jìn)一步噴鍍的基片。需要指出的是，當(dāng)選擇單晶體基片時(shí)，同時(shí)也可以使用多晶質(zhì)或非晶的基片。另外，除鈮以外其它的摻雜劑也可以用SrTiO3的傳導(dǎo)中。一個(gè)例子就是欠氧(Oxygendefict)。
2.在基片2的上面，一個(gè)｛100｝取向的SrTiO3層3在650℃(樣品池的溫度)的溫度下，被一個(gè)電抗性的磁控管整流器以O(shè)2/Ar大氣壓下，6.7Pa的壓力噴涂后，取向附生。這個(gè)絕緣層的厚度可以在1-1000nm的范圍內(nèi)。
3.在真空不破壞的情況下，YBa2Cu3O7-δ超導(dǎo)膜經(jīng)過(guò)陰極空心的磁控管噴涂后，取向附生在SrTiO3絕緣層3之上。在這里δ的值理想情況下為0，但可以大到0.5，超導(dǎo)層的厚度可以在1-1000nm的范圍內(nèi)。
4.然后把金屬墊(如金墊4和5)被噴涂在YBa2Cu3O7-δ層1之上，分別構(gòu)成源極和漏極。
5.最后，柵極6將擴(kuò)散的銀放進(jìn)摻鈮的SrTiO3柵/基片2中。
圖2顯示的是稍有不同(但是更真實(shí)的MISFET)結(jié)構(gòu)，制作這種結(jié)構(gòu)所采用的方法包括以下的步驟1.一個(gè)｛100｝取向的SrTiO3層7用來(lái)作為絕緣體，經(jīng)過(guò)拋光后，它的厚度降到20-30μm。
2.在很薄的絕緣層7上噴涂了一個(gè)YBa2Cu3O7-δ膜8，其中，δ的值理想情況下等于0，但也可以達(dá)到0.5。
3.金墊9和10位于超導(dǎo)層8之上;分別構(gòu)成源極和漏極，4.在很薄的絕緣體的背面，噴涂了一個(gè)以金屬層的形式(如金屬)構(gòu)成的導(dǎo)電的柵極11，它承載著一個(gè)適當(dāng)?shù)挠|點(diǎn)，5.為了穩(wěn)定起見(jiàn)，柵彬11可以任意地靠在絕緣基片13之上，如圖2所示。
圖3顯示的是圖1所示元件的一個(gè)典型的特征曲線，即流過(guò)絕緣層3的電流IG隨所采用的柵極電壓VG的改變而改變的曲線。所測(cè)量的特征曲線都是針對(duì)于和腳連接的、分別以超導(dǎo)體和基片作為P極和n極的結(jié)構(gòu)，在所研究的一個(gè)樣品中，絕緣屏障的電阻率在正偏3V的情況下為4×1013Ωcm，在反偏20V的情況下為4×1014Ωcm，在室溫下，正向和反向上的擊穿場(chǎng)強(qiáng)分別為5×105V/cm和1.5×107V/cm，室溫下樣品的容量是2×10-7F/cm2，這個(gè)值對(duì)應(yīng)于相當(dāng)?shù)偷摩?＝8(t＝40nm)，這一較低的介電常數(shù)緣于摻鈮的SrTiO3基片上的絕緣表面層，這一點(diǎn)可以是和Hasegawa等人的在日本《應(yīng)用物理》雜志，28，L2210(1989)中的一篇報(bào)告一致向。這個(gè)絕緣的表面層的擊穿電壓大約是2V，但是，SrTiO3屏障層在反偏的狀態(tài)下乘積ε1EBD大約是108V/cm，這是等式(1)所要求的極限值。
圖4顯示了柵極電壓VG對(duì)樣品的通道電阻RDS的影響。這個(gè)樣品是由厚度為40nm的SrTiO3阻擋層和噴涂于其上的厚度力10nm的YBa2Cu3O7-δ膜所組成的。從圖上很明顯地看到所測(cè)的常態(tài)電阻率隨柵電壓變化的一個(gè)大致的線性關(guān)系，以及當(dāng)柵電壓反向時(shí)，對(duì)電阻率改變的影響，所測(cè)的電壓極性導(dǎo)致了理論上的預(yù)想相一致的電阻率的改變。YBa2Cu3O7-δ是一個(gè)P型導(dǎo)體，因此，柵電極的正電壓VG消耗了通道中自電載體的濃度，因而加大了通道的電阻RDS，而門(mén)電極的負(fù)電壓VG增加了通道中的自由電子的濃度，因而降低了通道的電阻RDS。
所測(cè)的通道的電阻值RDS(VG)正好與理論上的預(yù)想相一致對(duì)用來(lái)產(chǎn)生圖4曲線并具有容量2×1013/cm2的電子密度的改變。另一方面，YBa2Cu3O7-δ具有大約3-5×1021/cm的載流子的濃度，它對(duì)應(yīng)于厚度為10nm的通道層中突穴的濃度3-5×1015/cm/這意味著，在任何溫度下，通道中自由載體濃度的改變都將引起RDS相應(yīng)的改變。
YBa2Cu3O7-δ膜的溫度與電阻率的關(guān)系曲線RDS(T)見(jiàn)于圖5，圖1所示的是一個(gè)非常典型的元件模型。
模型的溫度與由通道電阻的改變而引起的變化的電壓之間的關(guān)系曲線RDS/RDS(VG，T)見(jiàn)于圖4，從圖中可以說(shuō)明，從實(shí)驗(yàn)的角度上來(lái)看，隨著溫度的變化，通道電阻的改變△RDS/RDS幾乎是一個(gè)常量，在Tc以下(RDS＝0)可以看到一個(gè)與溫度無(wú)關(guān)的△RDS/RDS(VG)比值。
由柵極電壓VG引起的通道電阻的改變對(duì)應(yīng)于VG18V，中點(diǎn)溫度Tc下50km的RDS改變的特征曲線。
通過(guò)對(duì)與本發(fā)明有關(guān)的幾個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的具體樣品的測(cè)量，確定了開(kāi)門(mén)電壓應(yīng)該在0.1到50V的范圍內(nèi)，超導(dǎo)膜的厚度S應(yīng)該在1到30nm的范圍內(nèi)，絕緣層的厚度應(yīng)該在0.3到100nm的范圍內(nèi)。
為了確保與本發(fā)明有關(guān)的這些結(jié)構(gòu)確實(shí)按預(yù)期運(yùn)行，即，流經(jīng)通道的電流實(shí)際上由電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制，逐點(diǎn)檢查測(cè)量按下列步驟進(jìn)行1.對(duì)樣品的RDS(VG)的測(cè)量，這個(gè)樣品是具有僅有圖4中的沉陷曲線部分500分之一(在20V時(shí))的阻擋層電阻。這一測(cè)量畫(huà)出了同樣的RDS(VG)特征曲線，表明所看到的效應(yīng)不是由限定的柵電流IG引起的。
2.為了闡明VG是否主要影響通道電阻RDS，或這個(gè)效應(yīng)是否取決于VDS的改變，就要根據(jù)不同的通道電流IDS測(cè)量RDS。既使IDS按四個(gè)等級(jí)變化，所加的柵極電壓也會(huì)導(dǎo)致通道電阻的改變，并且不會(huì)引起通道層電壓的很大的改變。
由YBa2Cu3O7-δ多層物質(zhì)組成的MISFET型異結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)了。這可以使大于107V/cm的電場(chǎng)施加于YBa2Cu3O7-δ超導(dǎo)膜上，在這些元件中，電場(chǎng)效應(yīng)引起通道電阻的改變。YBa2Cu3O7-δ膜的厚度選擇在10nm的數(shù)量極上，并且在大約30V的門(mén)電壓下操作，通道電阻的改變是由于高溫超導(dǎo)體內(nèi)的載流子濃度抽等數(shù)量的改變。
權(quán)利要求
1.具有電場(chǎng)控制的通道電流和門(mén)，源和漏電極的超導(dǎo)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征有由某種晶體家族的第一種材料的單晶體組成的導(dǎo)電片(2)，這個(gè)基片具有預(yù)定的晶格取向，所述的基片(2)有一個(gè)合適的觸點(diǎn)(6)構(gòu)成門(mén)電極，一個(gè)絕緣阻擋層(3)噴涂在基片(2)上，這個(gè)阻擋層由第二種材料的同種家族所構(gòu)成并具有與基片(2)相同的晶格取向，一個(gè)超導(dǎo)薄膜層(1)噴涂在絕緣阻擋層(3)之上，并由與前述材料家族類似的晶格特性的材料構(gòu)成，超導(dǎo)薄膜(1)作為所述的電流通道，超導(dǎo)薄膜(1)上的兩端有兩個(gè)金墊(5，6)，分別作為源極和漏極。
2.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中所述的基片(2)由摻鈮的鍶鈦酸鹽NbSrTiO3構(gòu)成，所摻雜的元素是10-3到10%的鈮，一般選擇0.05%的鈮。
3.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特點(diǎn)為?；?2)的晶格取向是｛100｝。
4.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特點(diǎn)在于所述的相對(duì)于基片(2)的觸點(diǎn)(6)，形成由在基片(2)內(nèi)擴(kuò)散的銀構(gòu)成的晶體管的門(mén)電極。
5.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特點(diǎn)為，噴涂在基片(2)上的絕緣層由具有｛100｝晶格取向的鍶鈦酸鹽構(gòu)成，其厚度在0.3到100nm的范圍內(nèi)。
6.具有電場(chǎng)效應(yīng)控制的電流通道和柵極源極及漏極的超導(dǎo)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，導(dǎo)電的基片(11)由涂在絕緣層(7)下面的金層所構(gòu)成，絕緣層(7)的上面承接著超導(dǎo)薄膜(8)，超導(dǎo)薄膜(8)又承載著兩個(gè)電極(9.10)，分別構(gòu)成晶體管的源極和漏極，基片(11)上有一個(gè)觸點(diǎn)(12)。
7.如權(quán)利要求1和6所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于所述的超導(dǎo)體層(1，8)由YBa2Cu3O7-δ構(gòu)成，其中0≤δ≤0.5，厚度在1到30nm的范圍內(nèi)。
8.制作具有電場(chǎng)效應(yīng)控制的電流通道和柵極，源極及漏極的場(chǎng)效應(yīng)管的方法，其特點(diǎn)在于以下的步驟-用一個(gè)由某個(gè)晶體家族的具有預(yù)定的晶格取向的導(dǎo)電的單晶材料構(gòu)成的門(mén)電極(2)作為一個(gè)基片。-在所述的門(mén)電極(2)上噴涂一個(gè)絕緣層(3)，絕緣層(3)的材料是門(mén)電極(2)二材料相同的晶體家族的成員之一，-噴涂一個(gè)與所述的晶體家族至少大致相符的晶格常量的超導(dǎo)薄膜(1)，-在超導(dǎo)薄膜(1)上的兩端噴鍍觸點(diǎn)(4，5)，分別構(gòu)成源極和漏極，-在基片(2)上作一個(gè)柵極(6)。
9.如權(quán)利要求8所述的制作場(chǎng)效應(yīng)管的方法，其特點(diǎn)在于-柵電極(2)以｛100｝取向的摻鈮的SrTiO3n型導(dǎo)體的形式給出，其摻雜元素是10-3到10%的鈮，一般選擇0.05%的鈮，-在柵電極(2)上噴涂一個(gè)｛100｝取向的SrTiO3絕緣層(3)，-在所述的SrTiO3絕緣層(3)上，噴涂一個(gè)YBa2Cu3O7-δ超導(dǎo)薄膜(1)，其中，0≤δ≤0.5，-將金墊(4，5)噴鍍?cè)赮Ba2Cu3O7-δ層(1)上，分別構(gòu)成源極相漏極，-把一個(gè)電極(6)噴鍍?cè)趽解壍腟rTiO3柵基片(2)上。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特點(diǎn)在于，所述的SrTiO3層(3)在400-900℃的溫度下，以O(shè)2/Ar個(gè)大氣壓6.7Pa的壓力，由再生的磁控管整流器噴線后，向外生長(zhǎng)。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特點(diǎn)在于，YBa2Cu3O7-δ超導(dǎo)膜(1)在SrTiO3絕緣層(3)上是外延生長(zhǎng)的。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其特點(diǎn)在于，用在摻鈮的SrTiO3柵/基片(2)內(nèi)擴(kuò)散一銀作為柵極(6)。
13.制作具有電場(chǎng)效應(yīng)控制的電流通道和柵極、源極及漏極的場(chǎng)效應(yīng)管的方法，其特點(diǎn)在于下列步驟-用｛100｝取向的SrTiO3層(7)作為絕緣體，其厚度可以薄至20-30μm，-一個(gè)YBa2Cu3O7-δ膜(8)噴鍍?cè)诤鼙〉慕^緣體(7)上，其中，0≤δ≤0.5，膜(8)的厚度在1到10nm的范圍內(nèi)，-在超導(dǎo)體層98)上備有金屬墊(9.10)，分別構(gòu)成源極和漏極。-將柵極噴涂在以金屬層的形式構(gòu)成的很薄的絕緣體(7)的背面，-在柵極(n)的下面采用了一個(gè)觸點(diǎn)(12)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特點(diǎn)在于，一個(gè)絕緣的基片被作在柵電極(11)的下方。
全文摘要
本發(fā)明的場(chǎng)效應(yīng)晶體管由作為柵極的傳導(dǎo)基片(2)，一個(gè)絕緣阻擋層(3)和阻擋層(3)上的一個(gè)超導(dǎo)通道層(1)所組成，超導(dǎo)體層(1)承載著一對(duì)相距一定距離的電極(4，5)，分別構(gòu)成源極和漏極，基片以一個(gè)適當(dāng)?shù)拈T(mén)電極的形式出現(xiàn)?；?2)由與阻擋層(2)相同的屬于同一晶體家族的材料所構(gòu)成，在所用的具體元件中，基片(2)是一個(gè)摻鈮的鍶鈦酸鹽，阻擋層(3)是一個(gè)無(wú)摻雜元素的鍶鈦酸鹽，超導(dǎo)體(1)是一個(gè)很薄的膜。
文檔編號(hào)H01L39/22GK1073045SQ9111145
公開(kāi)日1993年6月9日 申請(qǐng)日期1991年12月6日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月7日
發(fā)明者貝德諾茨·J·喬治, 曼哈特·J·迪特爾, 米勒·C·亞歷山大 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司