Entwicklung eines Mikrowellenschaltkreises als Vorstufe fuer ein HTSL-Josephson-Spannungsnormal mit niedrigen Betriebsfrequenzen Schlussbericht

The R and D project was focused on two goals: First, to set up a research and application center for cryoelectronic circuits at the IPHT Jena and, second, to develop a new type of a microwave circuit for the Josephson voltage standard, which in contrast to the conventional 70 GHz circuits can be operated at lower frequencies. In this way, the prime costs of a voltage standard system can be decreased significantly. In connection with this, it has to be searched for HTS variants of a Josephson voltage standard. Within the frame of the R and D project the infrastructure and the technological processes for the production of voltage standard as well as SQUID circuits were established. For the generation of low critical tunneling current densities <10 A/cm"2 as a new process the UV light assisted barrier oxidation was introduced. Microwave circuits for the one-Volt range were developed that can be operated with frequencies below 20 GHz. Using these circuits a secondary Josephson voltage standard was set up as a demonstration model and the cost saving was proved. (orig.)Das F und E-Projekt verfolgte zwei Ziele: Erstens am IPHT Jena ein Forschungs- und Anwendungszentrum fuer kryoelektronische Schaltkreise aufzubauen und zweitens einen neuartigen Mikrowellenschaltkreis fuer das Josephson-Spannungsnormal zu entwickeln, der im Gegensatz zu den herkoemmlichen 70 GHz-Schaltkreisen bei niedrigeren Frequenzen betrieben werden kann. Auf diese Weise koennen die Selbstkosten fuer ein Josephson-Spannungsnormal deutlich gesenkt werden. Damit im Zusammenhang sollte nach HTSL-Varianten fuer ein Josephson-Spannungsnormal gesucht werden. Im Rahmen des F und E-Projektes wurden die Infrastruktur und die technologischen Prozesse zur Herstellung von Spannungsnormal- und SQUID-Schaltkreisen etabliert. Zur Erzeugung niedriger kritischer Tunnelstromdichten <10 A/cm"2 wurde als neuer Prozess die UV-gestuetzte Barrierenoxidation eingefuehrt. Es wurden Mikrowellenschaltkreise fuer ein Ein-Volt-Bereich entwickelt, die mit Frequenzen unter 20 GHz betrieben werden koennen. Unter Verwendung dieser Schaltkreise wurde als Demonstrator ein sekundaeres Josephson-Spannungsnormal aufgebaut und die Kosteneinsparung nachgewiesen. (orig.)Available from TIB Hannover: F97B1798+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Bonn (Germany)DEGerman