일반기술

양면 벽개가공 기법을 이용한 고온 초전도체 조셉슨 접합단상 구조 및 그 제조 방법

본 기술은 고온 초전도체 조셉슨 접합 단상 구조 및 그 제조방법을 제공한다.본 기술의 고온 초전도체 조셉슨 접합 단상 구조는 Bi2Sr2CaCu2O8+x와 같은 고온초전도체 단결정을 포토리소그래피(photolithography)나 전자선 리소그래피(e-beam lithography)를 이용한 미세 패터닝(micropatterning) 공정과 건식 식각(dry etching) 공정을 이용하여 패턴닝하고, 양면 벽개가공 기법을 이용하여 제조한다.이에 따라, 본 기술은 Bi2Sr2CaCu2O8+x와 같은 고온초전도체 단결정이 선천성으로 매우 얇은 CuO2 초전도층과 절연층(insulating layer)의 조셉슨 접합으로 구성되는 층상 구조를 양면에서 가공함과 동시에 층상구조의 두께와, 상기 층상 구조에 포함된 조셉슨 접합의 수를 제어할 수 있다.본 기술의 고온 초전도체 조셉슨 접합 단상 구조 및 그 제조방법에 의하면, Bi2Sr2CaCu2O8+x와 같은 고온초전도체 단결정을 미세 패터닝(micropatterning) 공정과 건식 식각(dry etching) 공정을 이용하여 패터닝한다.1)이에 따라, Bi2Sr2CaCu2O8+x와 같은 고온초전도체 단결정이 선천성으로 매우 얇은 CuO2 초전도층과 절연층(insulating layer)의 조셉슨 접합으로 구성되는 층상 구조의 형태 및 두께와, 상기 층상 구조에 포함된 조셉슨 접합의 수를 제어하며 층상구조의 양 면을 임의로 가공할 수 있다. 2)또한, 본 기술의 고온 초전도체 조셉슨 접합 단상 구조 및 그 제조방법에 의하면, 초전 도체 단결정을 박막처럼 사용할 뿐만 아니라, 초전도체 단결정 기저부가 제거된 선천 성 조셉슨 접합으로 구성된 층상 구조의 상하 양면에 초미세 가공을 가할 수 있어 한 면에만 초미세 가공이 가능한 박막의 경우보다 다양한 미세 형상의 성형이 가능하다. 3)따라서, 본 기술의 양면 가공한 고온 초전도체 조셉슨 접합 단상 구조 및 그 제조방법 은 테라 헤르츠(THz) 발진소자 이외에 선천성 고온 초전도 조셉슨 접합을 이용한 전 압 표준 소자, 믹서(mixer), 초전도 양자 간섭 소자(superconducting quantum interference device(SQUID)) 등의 능동 소자에 이용될 수 있다.