【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.12】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24KT2148
利用課題名 / Title
超伝導体にNbを用いた超伝導検出器MKIDの製作
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
Nb,超伝導/ Superconductivity,スパッタリング/ Sputtering
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
鈴木 惇也
所属名 / Affiliation
京都大学 大学院理学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術相談/Technical Consultation
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-202：多元スパッタ装置（仕様Ｂ）
KT-111：ウエハスピン洗浄装置
KT-333：触針式段差計（加工評価室）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
Nbを用いた超伝導薄膜はさまざまな超伝導デバイスを作成する上で有用となる。本研究ではNbを用いた超伝導薄膜の性質を、さまざまな成膜条件のもとで測定し、最適化を行う。
実験 / Experimental
以前は電子ビーム蒸着装置を用いた成膜を行っていたが、今回は多元スパッタ装置（KT-202）を用いた成膜を試みた。多元スパッタ装置（KT-202）ではNbのスパッタを行った経験が蓄積されておらず、スパッタレートが不明だった。そこで、触針式段差計（KT-333）を用いてスパッタレートを求め、希望の膜厚となるように時間とパワーを調整できるようにした。
成膜したサンプルを、研究室で所有する冷凍機にインストールし、超伝導転移温度の測定を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
電子ビーム蒸着装置を用いて成膜したサンプルに比べて、多元スパッタ装置（KT-202）を用いて成膜したNb薄膜は高い超伝導転移温度を持っていた。これは膜のクオリティが向上したことを意味する。電子ビーム蒸着装置で高いクオリティの薄膜を成膜するためには超高真空が求められるが、京大ナノハブ拠点の装置では先行研究で報告されるレベルの真空度に到達できていない。スパッタ装置は先行研究と同レベルのベース真空度に到達できており、成膜手法と真空度の兼ね合いでこの結果となったと推察される。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図 1 多元スパッタ装置を用いてSiウェハ上に成膜したNb
図 2 抵抗測定の結果
図 3 転移点近傍の様子
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究はJSPS科研費22K18713の助成を受けたものです。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件