일반기술

고온 초전도 선천성 조셉슨 접합을 이용한 초전도 양자간섭소자 제조방법

본 발명은 고온 초전도 선천성 조셉슨 접합을 이용한 양자간섭 소자(SQUID)의 제조방법에 관한 것으로서, 고온초전도체의 단결정에서 자연적으로 발생하는 조셉슨 접합 특성을 이용하기 위해 양면벽개(兩面劈開; double-side cleaving) 기법을 이용하여 고온초전도 환상구조(circular shape)를 형성하며 동시에 환상 구조내에 선천성 조셉슨 접합이 포함되도록 하는 것을 특징으로 한다. a) 제 1 부도체 기판 상에 고온 초전도체 단결정층을 접착하는 단계; b) 상기 단결정층을 가공하여 제 1 두께를 갖는 단상을 형성한 후 단상의 한쪽 부분을 제 1 두께의 1/2 보다 깊게 제거함으로써, 단상의 한쪽 부분이 제 1 두께의 1/2 이하인 제 2 두께를 갖는 구조의 단상층을 형성하는 단계; c) 제 2 부도체 기판 상에 접착층을 형성한 후 여기에 b)에서 얻은 단상층을 접착시켜, 제 1 부도체 기판/접착층/단상층/접착층/제 2 부도체 기판의 적층물 구조를 얻는 단계; d) 상기 적층물로부터 제 1 부도체 기판을 분리하여, 단상층의 표면을 노출시킨 후 그 표면에 금속층을 형성하는 단계; e) 단상층의 제 1 두께를 갖는 부분의 일부와 그 상부 금속층을 제거하여, b) 단계에서 형성된 제 2 두께를 갖는 단상층 부분과 엇갈리는 단차 부위에 선천성 조셉슨 접합이 포함되도록 하는 단계; f) 금속층이 입혀진 단상층과 금속층이 입혀져 있지 않은 단상층의 전 두께를 따라 가공함으로써 두 개의 조셉슨 접합부위를 포함하는 환형의 단상구조를 얻는 단계; 및 g) 상기 환형의 단상구조에 전류를 인가하기 위한 전류전극 및 환형 단상구조 양단의 전압을 측정하기 위한 전압전극 단자를 형성하는 단계 를 포함하는 고온 초전도 양자간섭 소자(SQUID)의 제조방법.