Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 8, Numéro 4, décembre 1973
Page(s) 463 - 466
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:0197300804046300
Rev. Phys. Appl. (Paris) 8, 463-466 (1973)
DOI: 10.1051/rphysap:0197300804046300

Récents progrès dans la fabrication de jonctions Josephson. Utilisation de niobium obtenu par pulvérisation cathodique

P. Cardinne1, B. Manhes1 et J.E. Nordman2

1  L'Air Liquide, Centre d'Etudes Cryogéniques, B.P. 15, 38-Sassenage, France et
2  Université du Wisconsin, USA


Abstract
Techniques for fabrication of tunnel junctions of niobium-niobium oxide-lead and niobium-germanium-lead are described. The niobium film is deposited by RF sputtering and is subsequently sputter etched, an operation which is necessary to produce good tunneling characteristics. This operation modifies the niobium surface as evidenced by the appearance of a negative resistance region for V > Δ Pb + Δ Nb. Although a model assuming a thin surface layer with reduced transition temperature is reasonable, it does not explain all the experimental facts. The junctions obtained have good tunneling characteristics and are quite stable in time.


Résumé
Les technologies de fabrication de jonctions tunnel niobium-oxyde de niobium-plomb et niobium-germanium-plomb, sont exposées. Le film de niobium est déposé par pulvérisation cathodique RF puis soumis à un décapage ionique (back-sputtering) opération qui est nécessaire pour restaurer les propriétés intrinsèques du matériau et obtenir de bonnes caractéristiques tunnel. Cependant, cette opération modifie la couche superficielle du niobium, ce qui se traduit essentiellement par l'apparition pour V > Δ Pb + Δ Nb d'une résistance négative. Nous proposons un modèle faisant état d'une couche de matériau à température critique réduite. Cependant, à l'heure actuelle, ce modèle ne rend pas compte de tous les faits expérimentaux. Les jonctions obtenues ont de bonnes caractéristiques tunnel et une bonne stabilité dans le temps.

PACS
8525C - Josephson devices.
7450 - Tunneling phenomena; point contacts, weak links, Josephson effects.

Key words
Josephson junctions -- Tunnel effect -- Transport process -- Fabrication property relation -- Cathode sputtering -- Radiofrequency sputtering -- Ion beam etching -- Surface layers -- Niobium oxides -- Lead -- Niobium alloys -- Experimental study