氮化硅介电层的制作方法、约瑟夫森结及超导量子比特技术

本发明专利技术公开了一种氮化硅介电层的制作方法、约瑟夫森结及超导量子比特，所述氮化硅介电层的制作方法包括：在衬底上沉积硅薄膜；对所述硅薄膜进行氮化处理以形成第一氮化硅薄膜；利用等离子体辅助分子束外延共沉积法在所述第一氮化硅薄膜上制作形成第二氮化硅薄膜。该方法利用微波损耗系数较低的氮化硅材料制作介电层，降低了介电层的微波损耗，同时基于该方法制作的氮化硅介电层的超导量子比特中，可采用氮化硅材料制作超导量子比特的保护层，有效减少了表界面引入的双能级缺陷和磁性杂质，有利于提高约瑟夫森结以及超导量子比特的相关性能。而且，所述氮化硅介电层的制作方法能以较低要求的工艺条件获得高性能的氮化硅介电层，有利于量产化。

【技术实现步骤摘要】
氮化硅介电层的制作方法、约瑟夫森结及超导量子比特
本专利技术涉及超导量子
，尤其涉及氮化硅介电层的制作方法、约瑟夫森结及超导量子比特。
技术介绍
量子计算机的基本单元是量子比特，其中，超导量子比特兼容传统半导体微加工工艺，其操控和测量涉及微波工程技术，其研究进展领先于其它量子计算的研究方向。通常地，每个超导量子比特包括至少一个约瑟夫森结，约瑟夫森结是由两个超导体之间嵌入介电层薄膜形成弱耦合的隧道结，其中，现有技术一般采用氧化铝(AlOX)非晶材料制作约瑟夫森结的介电层，而氧化铝非晶材料的微波损耗系数约为1.6×10-3，其微波损耗系数较大，容易引入双能级缺陷和磁性杂质，严重影响了超导量子比特的性能，影响超导量子比特在微波工程
的应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供氮化硅介电层的制作方法、约瑟夫森结及超导量子比特，来解决上述问题。为了实现上述的目的，本专利技术采用了如下的技术方案：本专利技术提供了一种氮化硅介电层的制作方法，包括：在衬底上沉积硅薄膜；对所述硅薄膜进行氮化处理以形成第一氮化硅薄膜；利用等离子体辅助分子束外延共沉积法在所述第一氮化硅薄膜上制作形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化硅介电层的制作方法，其特征在于，包括：在衬底上沉积硅薄膜；对所述硅薄膜进行氮化处理以形成第一氮化硅薄膜；利用等离子体辅助分子束外延共沉积法在所述第一氮化硅薄膜上制作形成第二氮化硅薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种氮化硅介电层的制作方法，其特征在于，包括：在衬底上沉积硅薄膜；对所述硅薄膜进行氮化处理以形成第一氮化硅薄膜；利用等离子体辅助分子束外延共沉积法在所述第一氮化硅薄膜上制作形成第二氮化硅薄膜。2.根据权利要求1所述的氮化硅介电层的制作方法，其特征在于，所述对所述硅薄膜进行氮化处理以形成第一氮化硅薄膜的方法包括：将所述衬底和所述硅薄膜置于真空腔室内；向所述真空腔室内通入氮等离子体气体对所述硅薄膜进行氮化，以形成所述第一氮化硅薄膜。3.根据权利要求1所述的氮化硅介电层的制作方法，其特征在于，所述利用等离子体辅助分子束外延共沉积法在所述第一氮化硅薄膜上制作形成第二氮化硅薄膜的方法包括：使所述衬底和所述第一氮化硅薄膜处于氮等离子体气体的氛围中；利用等离子体辅助分子束外延共沉积法将硅原子喷射至所述第一氮化硅薄膜上进行沉积，同时使所述硅原子与所述氮等离子体气体进行反应，以形成所述第二氮化硅薄膜。4.根据权利要求1所述的氮化硅介电层的制作方法，其特征在于，所述衬底为超导体。5.根据权利要求1所述的氮化硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯加贵，武彪，熊康林，孙骏逸，黄永丹，郑明昊，丁孙安，陆晓鸣，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32