Mgの加熱蒸着とBのスパッタリングによるMgB2薄膜の新製法

A new deposition method of MgB2 thin film by thermal evaporation of Mg and sputtering of B.


岩中 拓夢, 楠 敏明 (日立); 松本 明善 (NIMS); 堀井 滋, 土井 俊哉 (京大)


Abstract:従来のEBE(Electron Beam Evaporation)法によるMgB2薄膜の形成では、加熱した基材上にMgとBを同時に加熱蒸着する。EBE法ではBの融点が約2200 ℃と高いため、蒸着源からの輻射熱による成膜温度変動が大きく、均質な長尺線の作製が困難であった。そこで、B蒸着源を安定性に優れたスパッタ源に変更し、Mgの加熱蒸着とBのスパッタリングによるMgB2薄膜の製法を開発した。本製法を用い、厚さ100 μmのCuテープ上に厚さ 数百nmのMgB2薄膜を形成し、成膜温度変動、膜構造を評価した。その結果、本製法では成膜温度変動をEBE法の1/10以下に低減できるとともに、EBE法と同様の柱状MgB2結晶粒が得られることが分かった。また、Jc-B-T特性評価により20K、4TにおいてJc=1000 A/mm2が得られた。今後、MgB2薄膜の結晶性向上による高性能化と長尺化をめざす。