用于量子器件的硅基约瑟夫森结型制造技术

提供了关于包括硅基约瑟夫森结的量子比特器件和/或包括硅基约瑟夫森结的量子比特器件的制造的技术。例如，本文描述的一个或多个实施例可以包括一种装置，所述装置可以包括约瑟夫森结，所述约瑟夫森结包括位于两个垂直堆叠的超导硅电极之间的隧道势垒。叠的超导硅电极之间的隧道势垒。叠的超导硅电极之间的隧道势垒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于量子器件的硅基约瑟夫森结型

技术介绍

[0001]本主题披露涉及可以结合到量子比特器件中的一个或多个硅基约瑟夫森结，并且更具体地，涉及包括可以在垂直结构取向中实现的超导硅材料的约瑟夫森结。

技术实现思路

[0002]以下给出了概述以提供对本专利技术的一个或多个实施例的基本理解。本概述不旨在标识关键或重要元素，或描绘特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简化形式呈现概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。在本文描述的一个或多个实施例中，描述了关于用于一个或多个量子比特器件的硅基约瑟夫森结的装置和/或方法。
[0003]根据一个实施例，提供了一种装置。该装置可以包括约瑟夫森结，约瑟夫森结包括位于两个垂直堆叠的超导硅电极之间的隧道势垒。
[0004]根据另一实施例，提供了一种装置。该装置可以包括约瑟夫森结，约瑟夫森结包括位于两个超导硅电极之间的电介质隧道势垒。
[0005]根据一个实施例，提供了一种方法。该方法可以包括掺杂硅衬底的一部分以形成第一超导电极。该方法还可以包括通过外延生长工艺将硅层沉积到第一超导电极上以形成隧道势垒。此外，该方法可以包括掺杂隧道势垒的一部分以形成第二超导电极，从而形成约瑟夫森结。
附图说明
[0006]图1A示出了根据本文所述的一个或多个实施例的包括可以在垂直堆叠中定向的硅基约瑟夫森结的装置的示例非限制性截面图的图。
[0007]图1B示出了根据本文中所描述的一个或多个实施例的包括可以在垂直堆叠中定向的硅基约瑟夫森结的装置的示例非限制性俯视图的图示。
[0008]图2示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第一阶段期间的示例非限制性截面图的图。
[0009]图3示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第二阶段期间的示例非限制性截面图的图。
[0010]图4示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第三阶段期间的示例非限制性截面图的图。
[0011]图5A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第四阶段期间的示例非限制性截面图的示图。
[0012]图5B示出了根据本文中所描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第四阶段期间的示例非限制性俯视图的图示。
[0013]图6A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第五阶段期间的示例非限制性截面图的示图。
[0014]图6B示出了根据本文中所描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装
置在制造的第五阶段期间的示例非限制性俯视图的图示。
[0015]图7A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第六阶段期间的示例非限制性截面图的示图。
[0016]图7B示出了根据本文中所描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第六阶段期间的示例非限制性俯视图的图示。
[0017]图8A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第七阶段期间的示例非限制性截面图的示图。
[0018]图8B示出了根据本文中所描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第七阶段期间的示例非限制性俯视图的图示。
[0019]图9A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第八阶段期间的示例非限制性截面图的示图。
[0020]图9B示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第八阶段期间的示例非限制性俯视图的图示。
[0021]图10A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第九阶段期间的示例非限制性截面图的示图。
[0022]图10B示出了根据本文中所描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第九阶段期间的示例非限制性俯视图的图示。
[0023]图11A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第十阶段期间的示例非限制性截面图的示图。
[0024]图11B示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第十阶段期间的示例非限制性俯视图的图示。
[0025]图12A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括具有一个或多个隔离注入物的硅基约瑟夫森结的装置的示例非限制性截面图的图。
[0026]图12B示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括具有一个或多个隔离注入物的硅基约瑟夫森结的装置的示例非限制性俯视图的图示。
[0027]图13示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第一阶段期间的示例非限制性截面图的图。
[0028]图14A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第二阶段期间的示例非限制性截面图的示图。
[0029]图14B示出了根据本文中所描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第二阶段期间的示例非限制性俯视图的图示。
[0030]图15A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第三阶段期间的示例非限制性截面图的图。
[0031]图15B示出了根据本文中所描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第三阶段期间的示例非限制性俯视图的图。
[0032]图16A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第四阶段期间的示例非限制性截面图的示图。
[0033]图16B示出了根据本文中所描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第四阶段期间的示例非限制性俯视图的图示。
[0034]图17A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第五阶段期间的示例非限制性截面图的图。
[0035]图17B示出了根据本文中所描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第五阶段期间的示例非限制性俯视图的图示。
[0036]图18A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第六阶段期间的示例非限制性截面图的示图。
[0037]图18B示出了根据本文中所描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第六阶段期间的示例非限制性俯视图的图。
[0038]图19A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第七阶段期间的示例非限制性截面图的示图。
[0039]图19B示出了根据本文中所描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第七阶段期间的示例非限制性俯视图的图示。
[0040]图20A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括硅基约瑟夫森结的装置在制造的第八阶段期间的示例非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，包括：约瑟夫森结，其包括位于两个垂直堆叠的超导硅电极之间的隧道势垒。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述两个垂直堆叠的超导硅电极包括掺杂有选自由硼、镓和锗组成的组中的至少一种掺杂剂的硅。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述至少一种掺杂剂是硼，其中所述两个垂直堆叠的超导硅电极分别包括大于4原子百分比的硼和小于或等于11原子百分比的硼。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括：第一金属接触，所述第一金属接触可操作地耦合到来自所述两个垂直堆叠的超导硅电极的第一超导硅电极；第二金属接触，所述第二金属接触可操作地耦合到来自所述两个垂直堆叠的超导硅电极的第二超导硅电极；以及隔离层，所述隔离层位于所述隧道势垒上，使得所述隔离层将所述第一金属接触与所述第二金属接触电隔离，其中所述隔离层包括硅内的碳注入。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括：第一金属接触，所述第一金属接触可操作地耦合到来自所述两个垂直堆叠的超导硅电极的第一超导硅电极；第二金属接触，所述第二金属接触可操作地耦合到来自所述两个垂直堆叠的超导硅电极的第二超导硅电极；以及隔离层，所述隔离层位于所述隧道势垒上，使得所述隔离层将所述第一金属接触部与所述第二金属接触部电隔离，其中所述隔离层包括本征硅。6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其中所述隧道势垒掺杂有选自由磷和砷组成的群组的至少一种掺杂剂。7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其中所述隧道势垒包括本征晶体硅。8.一种装置，包括：约瑟夫森结，其包括位于两个超导硅电极之间的电介质隧道势垒。9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述两个超导硅电极包括掺杂有选自由硼、锗和镓组成的组中的至少一种掺杂剂的硅。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述至少一种掺杂剂是硼，并且其中所述两个超导硅电极分别包括大于4原子百分比的硼和小于或等于11原子百分比的硼。11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置，还包括：第一金属接触，所述第一金属接触可操作地耦合到来自所述两个超导硅电极的第一超导硅电极；第二金属接触，所述第二金属接触可操作地耦合到来自所述两个超导硅电极的第二超导硅电极；以及隔离层，所述隔离层位于所述电介质隧道势垒...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：