Ba1-xKxBiO3超伝導体を用いた超伝導ペーストランジスタ

臼杵 辰朗  鈴木 誠二  井寄 将博  山野 耕治  鈴木 博  山本 哲也  善里 順信  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J76-C2   No.6   pp.405-412
発行日: 1993/06/25
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Print ISSN: 0915-1907
論文種別: 特集論文 (高温超伝導エレクトロニクス論文小特集)
専門分野: 超伝導トランジスタ・超伝導アンテナ
キーワード: 
超伝導ペーストランジスタ,  Ba1-xKxBiO3,  トンネル接合,  ショットキーバリヤ,  NbドープSrTiO3,  

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あらまし: 
ベース層にBKBO(Ba1-xKxBiO3)超伝導体を用いた超伝導ベーストランジスタの動作解析を行うと共に,酸化物半導体SrTiO3(Nbドープ)をコレクタに用い,Auをエミッタ電極としたAu/自然バリヤ/BKBO/SrTiO3(Nbドープ)構造のトランジスタを作製し,素子特性を評価した.動作解析では,素子動作(利得)に最も影響のあるベース/コレクタの超伝導体/半導体界面の準粒子透過の解析を行った.界面バリヤをショットキーバリヤとした場合,透過率はバリヤハイト(U0)に大きく依存するが,U0⊿(超伝導エネルギーギャップ)程度であれば,3程度の低エネルギーの準粒子でも0.9以上の高い透過率が得られることがわかった.素子の実験結果では,トンネル接合から注入された低エネルギーの準粒子の2%がコレクタ電極に達し,3端子動作していることを確認した(ベース接地電流増幅率α=0.02).また,BKBO/SrTiO3(Nbドープ)界面のバリヤハイトをU0=280meVとし,コレクタを約30meVのエネルギーで縮退した半導体と仮定することで実験によって得られた3端子特性を説明できることを明らかにした.