【摘 要】
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超导微桥是决定超导热电子混频器性能的关键结构,为提高超导热电子混频器的工作温度并拓宽其中频带宽,用超导转变温度约40 K的MgB2超导薄膜制备超导微桥.研究了一种MgB2超导微桥的制备方法.首先利用聚焦离子束(FIB)直写技术在(0001) SiC衬底上制备出尺寸约1μm×1μm的微桥结构,然后采用混合物理化学气相沉积(HPCVD)法,在带有微桥结构的SiC衬底上生长厚度约20 nm的MgB2薄膜,从而得到MgB2超导微桥.扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)的表征结果显示,微桥处的薄膜致密,
【机 构】
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中国科学院电工研究所微纳加工与智能电气设备研究部,北京 100190;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院电工研究所微纳加工与智能电气设备研究部,北京 100190
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超导微桥是决定超导热电子混频器性能的关键结构,为提高超导热电子混频器的工作温度并拓宽其中频带宽,用超导转变温度约40 K的MgB2超导薄膜制备超导微桥.研究了一种MgB2超导微桥的制备方法.首先利用聚焦离子束(FIB)直写技术在(0001) SiC衬底上制备出尺寸约1μm×1μm的微桥结构,然后采用混合物理化学气相沉积(HPCVD)法,在带有微桥结构的SiC衬底上生长厚度约20 nm的MgB2薄膜,从而得到MgB2超导微桥.扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)的表征结果显示,微桥处的薄膜致密,晶粒沿垂直于衬底表面的c轴方向生长;原子力显微镜(AFM)分析薄膜的粗糙度约为0.8 nm;电阻-温度(R-T)测试结果表明,MgB2微桥的上超导转变温度约为40.43 K;由电流-电压(I-V)测试结果计算得到MgB2超导微桥的临界电流密度约为1.2×107A/cm2.该工作对基于超导微桥结构的超导热电子混频器等超导电子学器件的制备具有重要的参考意义.
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