Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm
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TT: Tiefe Temperaturen
TT 10: SQUID Anwendungen
TT 10.5: Vortrag
Dienstag, 27. März 2001, 12:15–12:30, H
Grundzellen für integrierte RSFQ-Schaltkreise in Hochtemperatursupraleiter Multilagentechnologie — •D. Cassel, R. Dittmann, B. Kuhlmann, J.-K. Heinsohn und M. Siegel — Institut für Schicht- und Ionentechnik, Forschungszentrum Jülich GmbH, 52425 Jülich, Germany
Komplexe digitale RSFQ-Schaltungen benötigen eine geeignete Multilagentechnologie. Es wurde ein entsprechender Chip mit den wesentlichen Testkomponenten entwickelt, die für einen systematischen Entwurf von RSFQ-Schaltungen benötigt werden. Dazu gehören zum Beispiel Josephsonkontakte, Durchkontakte, Überbrückungen, Testbrücken, Isolationsüberprüfung und SQUIDs zur Bestimmung der Eigeninduktivität sowie der Gegeninduktivität. Als Josephsonkontakte werden Interface-Engineered Rampenkontakte verwendet. Diese haben bei einer Temperatur von über 50 K kritische Stromdichten von JC=90 kA/cm2 ± 18 % und Normalwiderstände von RN · A = 3 · 109Ω cm2 ± 7 %. Über die SQUID-Modulationen wurde die Induktivität pro Quadrat der supraleitenden Mikrostreifenleitung bestimmt. Bei Temperaturen T < 65 K beträgt diese LS < 0.5 pH/Sq. Damit konnte der Einfluß der supraleitenden YBCO-Grundschicht nachgewiesen werden und die für RSFQ-Schaltkreise notwendigen kleinen SQUID-Induktivitäten realisiert werden. Bei einer Temperatur von 80 K haben die Überbrückungen kritische Stromdichten von JC>20 kA und sind für Schaltungen geeignet. Wir diskutieren die Begrenzungen der Parameter für einen optimalen Arbeitsbereich für HTSL RSFQ-Schaltkreise, die durch thermische Fluktuationen verursacht werden.