高耦合效率的感应式超导边缘探测器制备方法及结构技术

本申请涉及一种高耦合效率的感应式超导边缘探测器制备方法及结构。超导量子干涉器件结构具有超导转变温度的第三超导薄膜结构。设置于超导量子干涉器件结构包围形成的环孔中的超导转变边缘结构包括第一超导薄膜结构。当处于超导转变的温度时，光子或其他粒子入射后，超导转变边缘结构对入射光的吸收产生相应的温升，降低超导转变边缘结构的有效面积，超导量子干涉器件结构的电感增加，输出电压增加。通过高耦合效率的感应式超导边缘探测器制备方法制备的缝隙孔为纳米级别，且在增加超导转变边缘结构的探测面积的同时，降低超导量子干涉器件结构的制备难度，提高超导量子干涉器件结构与超导转变边缘结构的耦合效率。

【技术实现步骤摘要】
高耦合效率的感应式超导边缘探测器制备方法及结构
本申请涉及电子器件
，特别是涉及一种高耦合效率的感应式超导边缘探测器制备方法及结构。
技术介绍
超导转变边缘探测器(Superconductingtransitionedgesensors，TES)是一种极度灵敏的探测器。它的主要结构是超导薄膜，工作温度在其超导态与正常态很窄的范围之间，也就是电阻在零和正常值之间。与常温的半导体单光子探测器，如雪崩二极管、或者光电倍增管相比，超导转变边缘探测器具有光子数分辨能力及能量分辨能力，响应速度快，低探测能量的优点，广泛应用于精密测量、天文探测，量子通讯，生物荧光传感等领域。超导量子干涉器件(SuperconductingQuantumInterferenceDevice，SQUID)是目前最灵敏的磁通-电压传感器，能够精密测量磁场(梯度)、电流、电压、位移等通过自感和互感能够转换为磁通量的物理量，在精密测量、航空航天、地球物理、海洋探测、生物和医学等方面具有广泛的应用。感应式超导边缘探测器(Inductivesuperconducti本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耦合效率的感应式超导边缘探测器制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n提供衬底(10)，于所述衬底(10)表面依次制备全反射薄膜结构(210)、第一绝缘结构(310)、第一超导薄膜结构(410)以及第二绝缘结构(510)；其中，所述全反射薄膜结构(210)、所述第一绝缘结构(310)、所述第一超导薄膜结构(410)以及所述第二绝缘结构(510)形成超导转变边缘结构(100)；/n于所述第二绝缘结构(510)远离所述第一超导薄膜结构(410)的表面依次制备牺牲层(70)与第二超导薄膜(80)，并延伸至所述衬底(10)将所述超导转变边缘结构(100)覆盖；/n于所述第二超导薄膜(80)远...

【技术特征摘要】
1.一种高耦合效率的感应式超导边缘探测器制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供衬底(10)，于所述衬底(10)表面依次制备全反射薄膜结构(210)、第一绝缘结构(310)、第一超导薄膜结构(410)以及第二绝缘结构(510)；其中，所述全反射薄膜结构(210)、所述第一绝缘结构(310)、所述第一超导薄膜结构(410)以及所述第二绝缘结构(510)形成超导转变边缘结构(100)；
于所述第二绝缘结构(510)远离所述第一超导薄膜结构(410)的表面依次制备牺牲层(70)与第二超导薄膜(80)，并延伸至所述衬底(10)将所述超导转变边缘结构(100)覆盖；
于所述第二超导薄膜(80)远离所述牺牲层(70)的表面制备第二掩膜层(620)；
根据所述第二掩膜层(620)，对所述第二超导薄膜(80)远离所述牺牲层(70)的表面进行刻蚀，刻蚀至所述牺牲层(70)，并去除所述第二掩膜层(620)，于所述牺牲层(70)表面形成第二超导薄膜结构(810)；
对所述第二超导薄膜结构(810)远离所述第二绝缘结构(510)的表面进行研磨，研磨至所述牺牲层(70)，于所述牺牲层(70)表面形成第三超导薄膜结构(811)；
对所述牺牲层(70)远离所述第二绝缘结构(510)的表面、所述牺牲层(70)远离所述衬底(10)的表面、所述第三超导薄膜结构(811)侧壁与所述超导转变边缘结构(100)侧壁之间的所述牺牲层(70)进行刻蚀，形成牺牲结构(710)；
其中，所述牺牲结构(710)与所述第三超导薄膜结构(811)形成超导量子干涉器件结构(200)，所述超导量子干涉器件结构(200)与所述超导转变边缘结构(100)之间形成缝隙孔(300)。


2.根据权利要求1所述的高耦合效率的感应式超导边缘探测器制备方法，其特征在于，所述缝隙孔(300)的缝隙为50纳米至150纳米。


3.根据权利要求1所述的高耦合效率的感应式超导边缘探测器制备方法，其特征在于，于所述衬底(10)表面依次制备全反射薄膜结构(210)、第一绝缘结构(310)、第一超导薄膜结构(410)以及第二绝缘结构(510)，步骤之前，所述方法还包括如下步骤：
于所述衬底(10)表面依次制备反射层(20)、第一绝缘层(30)、第一超导薄膜(40)以及第二绝缘层(50)；
于所述第二绝缘层(50)远离所述第一超导薄膜(40)的表面制备第一掩膜层(610)；
根据所述第一掩膜层(610)，对所述第二绝缘层(50)远离所述第一超导薄膜(40)的表面进行刻蚀，刻蚀至所述衬底(10)，并去除所述第一掩膜层(610)，于所述衬底(10)表面依次制备所述全反射薄膜结构(210)、所述第一绝缘结构(310)、所述第一超导薄膜结构(410)以及所述第二绝缘结构(510)。


4.根据权利要求1所述的高耦合效率的感应式超导边缘探测器制备方法，其特征在于，所述超导量子干涉器件结构(200)与所述超导转变边缘结构(100)之间形成缝隙孔(300)，步骤之后，所述方法还包括如下步骤：
S70，根据纳米桥结图形，对所述第三超导薄膜结构(811)远离所述牺牲结构(710)的表面进行刻蚀，刻蚀至所述衬底(10)，制备纳米桥(201)。


5.根据权利要求1所述的高耦合效率的感应式超导边缘探测器制备方法，其特征在于，于所述第二绝缘结构(510...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪深，钟青，李劲劲，钟源，徐骁龙，曹文会，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11