【摘 要】
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相比于传统的MgO衬底上的超导纳米线单光子探测器,硅基衬底上的探测器表现出明显的高探测效率(SDE～70％@100 DCR,1550 nm),高成品率和易于与半导体工艺集成等优点.我们在双面氧化了240 nm SiO2的Si衬底上,沉积了8.5 nm的NbN薄膜,通过紫外曝光、Lift-off、电子束曝光和RIE等标准微纳米加工程序,制备了超导纳米线单光子探测器.探测器的线宽约为100 nm,占空
【机 构】
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上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室;上海超导中心,上海200050
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相比于传统的MgO衬底上的超导纳米线单光子探测器,硅基衬底上的探测器表现出明显的高探测效率(SDE～70％@100 DCR,1550 nm),高成品率和易于与半导体工艺集成等优点.我们在双面氧化了240 nm SiO2的Si衬底上,沉积了8.5 nm的NbN薄膜,通过紫外曝光、Lift-off、电子束曝光和RIE等标准微纳米加工程序,制备了超导纳米线单光子探测器.探测器的线宽约为100 nm,占空比62.5％,有效面积15 um* 15 um.在此基础上,我们比较了光从正面入射和光从背面入射这两种光耦合方式的系统探测效率的差别,并与数值模拟的结果相比较.我们发现SiO2/Si这一界面在器件光耦合效率上具有明显的提升效果.
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由于全铝结两字比特电路具有较长的消相干时间,用它来构建超导量子计算电路成为研究热点.我们研究了在高阻硅衬底上Al/AlOx/Al隧道结的制备技术.采用电子束蒸发技术原位制备Al/Al-AlOx/Al三层材料;采用光刻技术和不同的湿法刻蚀条件刻蚀出电路轮廓、隧道结结区;PECVD法生长SiO2绝缘层对超导隧道结进行保护;光刻掩膜后溅射一层铝膜,剥离出上电极引线.成功制备出了Al/AlOx/Al隧道结
微波表面电阻是超导薄膜重要的参数之一,针对超导薄膜各区域微波表面电阻分布的测试,无论对高温超导薄膜的研究、制备还是应用都具有重要的意义.传统的双端短路介质谐振器测试方法参与谐振的超导薄膜面积较大,且最后得到的是两片超导薄膜微波表面电阻平均值,并不适合表征薄膜表面电阻的分布;而准光腔测试法的工作频率通常在100GHz以上,且为非接触的开敞环境,这对测试仪器和制冷系统的要求颇高.
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