约瑟夫森效应具有十分广泛的应用，直流约瑟夫森效应可用于测磁场，交流约瑟夫森效应可用于测电压、作辐射源。它在高频方面也有重要的应用，近年来，以约瑟夫逊结为基本元件，已研制出微波和远红外波段的检测器、混频器和参量放大器等器件，且有噪声低、灵敏度高、响应速度快、频率覆盖宽等优点。在超导计算机方面也有约瑟夫逊结的应用。　　南京大学超导电子学研究所是国内研究超导器件实力较强的机构之一，我们在约瑟夫森结的制备工艺上进行了较细致的研究。本论文的工作主要包括以下两个部分:　　（一）阳极氧化约瑟夫森结绝缘层的研究及系统的搭建　　采用计算机程控的电压源阳极氧化模式研究制备出自对准Nb/Al-AlOx/Nb约瑟夫森结的绝缘层Nb2O5/Al2O3/Nb2O5。相对常用的电流源阳极氧化模式，电压源氧化装置简单操作容易，阳极氧化绝缘膜表面平整致密。通过计算机数据处理，可以检验Nb/Al-AlOx/Nb中势垒层的质量。研究了氧化电压、氧化层的厚度和氧化时间的关系，发现当阳极氧化电压变化率低于8V/min时，阳极氧化层的厚度基本取决于氧化电压的大小，而与氧化电压变化率无关。我们已采用电压源阳极氧化技术成功制备出具有较好性能的超导Nb/Al-AlOx/Nb约瑟夫森结[1]。　　（二）超导约瑟夫森结制备工艺的研究　　研究了Nb/Ti/Nb超导约瑟夫森结的制备工艺流程，制备了一批具有结性能的结。摸索了直流磁控溅射在不同的条件下生成Ti膜的速率、以及Ti膜的电阻率、Nb膜无应力点的溅射条件。与其它的N层材料相比Ti膜具有较高的电阻率，器件可以应用到更高的频率。研究了双层胶剥离工艺，对比了不同烘烤条件对光刻工艺的影响。SNS结阵具有稳定的较高的微波感应电压台阶，并且对漏电流的要求不高，我们研究了SNS结阵工艺，研制了一批21504个3μm*3μ m大小的结串联的结阵，拟开展电压基准源的应用研究[2]。