一种超导约瑟夫森结的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超导约瑟夫森结的制备方法，包括：在衬底上依次形成牺牲层和感光层；形成上沟道于感光层中，形成下沟道于牺牲层中，上沟道位于下沟道整体的上方且下沟道宽度大于上沟道宽度，通过上沟道和下沟道暴露出部分衬底，部分衬底包括第一区域和第二区域；沿着第一方向蒸镀形成金属材料层于第一区域时，感光层遮挡第二区域；氧化部分金属材料层形成第一金属层和绝缘层；以及沿着第二方向蒸镀形成第二金属层于暴露出的第二区域、以及第一区域和第二区域相交叉处的绝缘层上时，感光层遮挡第一区域，则于第一区域和第二区域相交叉处形成超导约瑟夫森结。本发明专利技术能够提高获得的超导约瑟夫森结的质量和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种超导约瑟夫森结的制备方法
本专利技术属于量子计算
，特别涉及一种超导约瑟夫森结的制备方法。
技术介绍
量子计算是一个很重要且已经被国内广泛关注的领域，实现量子计算的体系有半导体量子点、离子阱、基于超导约瑟夫森结的超导量子比特体系、核磁体系等等。超导约瑟夫森结是一种三层薄膜构成的结构，上下两层均为可在低温超导的金属，如铌膜或者铝膜，中间夹一层绝缘层，通常是一层三氧化二铝。基于超导约瑟夫森结的超导体系因其可扩展性好、门操作保真度高、可利用传统半导体微纳加工技术很方便制备等优点被认为是实现量子计算最有前景的体系之一。超导约瑟夫森结的制备则是超导量子比特的关键。现有技术中，有不同的工艺方案可以制备出超导约瑟夫森结，但是大多制备工艺都需要利用光刻胶形成特定的图形层，并以图形层为掩膜在衬底上沉积金属材料，然后再剥离去除图形层，保留沉积在衬底上的金属图形，然而由于沉积时，图形层侧壁上形成金属材料残留，并且该金属材料残留易与衬底上的金属图形粘连，这就导致剥离时衬底上沉积形成的金属图形容易发生撕裂，形貌特征受到影响，进而影响约瑟夫森结的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超导约瑟夫森结的制备方法，包括：/n在衬底上依次形成牺牲层和感光层，其中，所述牺牲层位于所述衬底上，所述感光层位于所述牺牲层上，且所述牺牲层的厚度大于待制备的超导约瑟夫森结的厚度；/n形成上沟道于所述感光层中，形成下沟道于所述牺牲层中，所述上沟道位于所述下沟道整体的上方且下沟道宽度大于上沟道宽度，通过所述上沟道和所述下沟道暴露出部分衬底，所述部分衬底包括第一区域和第二区域，且所述第一区域和所述第二区域相交叉；/n沿着第一方向蒸镀形成金属材料层于所述第一区域，且沿着第一方向蒸镀时，所述感光层遮挡所述第二区域及其上方的下沟道侧壁，以及所述第一区域上方的下沟道侧壁；/n氧化部分所述金属材料层...

【技术特征摘要】
1.一种超导约瑟夫森结的制备方法，包括：
在衬底上依次形成牺牲层和感光层，其中，所述牺牲层位于所述衬底上，所述感光层位于所述牺牲层上，且所述牺牲层的厚度大于待制备的超导约瑟夫森结的厚度；
形成上沟道于所述感光层中，形成下沟道于所述牺牲层中，所述上沟道位于所述下沟道整体的上方且下沟道宽度大于上沟道宽度，通过所述上沟道和所述下沟道暴露出部分衬底，所述部分衬底包括第一区域和第二区域，且所述第一区域和所述第二区域相交叉；
沿着第一方向蒸镀形成金属材料层于所述第一区域，且沿着第一方向蒸镀时，所述感光层遮挡所述第二区域及其上方的下沟道侧壁，以及所述第一区域上方的下沟道侧壁；
氧化部分所述金属材料层形成第一金属层和绝缘层，其中，所述绝缘层位于所述第一金属层上；
沿着第二方向蒸镀形成第二金属层于暴露出的所述第二区域、以及所述第一区域和所述第二区域相交叉处的绝缘层上，且沿着第二方向蒸镀时，所述感光层遮挡所述第一区域及其上方的下沟道侧壁，以及所述第二区域上方的下沟道侧壁，则于所述第一区域和所述第二区域相交叉处形成超导约瑟夫森结。


2.根据权利要求1所述的超导约瑟夫森结的制备方法，其中，所述第一方向在所述衬底表面的正投影与所述第一区域的延伸方向平行；和/或，所述第二方向在所述衬底表面的正投影与所述第二区域的延伸方向平行。


3.根据权利要求1所述的超导约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，在所述沿着第一方向蒸镀形成金属材料层于所述第一区域的步骤之前，还包括：
采用离子束刻蚀工艺修正所述上沟道的尺寸和侧壁形貌。


4.根据权利要求1所述的超导约瑟夫森结的制备方法，其中，所述第一区域和所述第二区域相互垂直，且所述第一方向与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，
申请(专利权)人：合肥本源量子计算科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34