一种约瑟夫森结的制备方法、量子电路、量子芯片技术

一种约瑟夫森结的制备方法、量子电路、量子芯片。本申请公开了一种约瑟夫森结的制备方法，先在衬底上形成具有第一目标图形和第二目标图形的掩模层；再在第一制备条件下，利用所述第一目标图形制备待测约瑟夫森结；然后，测试所述待测约瑟夫森结的性能参数，将所述性能参数与所述目标参数进行比较，以确定第二制备条件；再在第二制备条件下，利用所述第二目标图形制备所述约瑟夫森结。本申请中，在第一制备条件下，通过利用掩膜层在衬底上先制备出待测约瑟夫森结，再对待测约瑟夫森结的性能参数进行测试，将所述性能参数与所述目标参数进行比较，以确定第二制备条件，再在第二制备条件下制备正式约瑟夫森结，从而能够最终制得符合目标参数的约瑟夫森结。目标参数的约瑟夫森结。目标参数的约瑟夫森结。

【技术实现步骤摘要】
一种约瑟夫森结的制备方法、量子电路、量子芯片


[0001]本申请属于量子计算
，特别是一种约瑟夫森结的制备方法、量子电路、量子芯片。

技术介绍

[0002]量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。量子计算机的特点主要有运行速度较快、处置信息能力较强、应用范围较广等。与一般计算机比较起来，信息处理量愈多，对于量子计算机实施运算也就愈加有利，也就更能确保运算具备精准性。
[0003]量子芯片作为量子计算机的核心部件，约瑟夫森结是量子芯片的关键器件，约瑟夫森结一般由两层超导体中间夹一层绝缘层(势垒层)构成，约瑟夫森结的性能参数与制备条件具有相关性，然而在实际制备约瑟夫森结的过程中，制得约瑟夫森结的性能参数往往不稳定，难以在量子芯片上制得符合目标参数的约瑟夫森结。
[0004]需要说明的是，公开于本申请
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本申请一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种约瑟夫森结的制备方法、量子电路、量子芯片，以解决现有技术中的不足。
[0006]本申请的一个实施例提供了一种约瑟夫森结的制备方法，包括以下步骤：
[0007]提供衬底；
[0008]形成掩模层于所述衬底上，所述掩模层具有第一目标图形和第二目标图形，所述第一目标图形用于制备待测约瑟夫森结，所述第二目标图形用于制备具有目标参数的正式约瑟夫森结；
[0009]在第一制备条件下，利用所述第一目标图形制备所述待测约瑟夫森结；
[0010]测试所述待测约瑟夫森结的性能参数，将所述性能参数与所述目标参数进行比较，以确定第二制备条件；
[0011]在第二制备条件下，利用所述第二目标图形制备所述正式约瑟夫森结。
[0012]如上所述的约瑟夫森结的制备方法，其中，所述形成掩模层于所述衬底上的步骤包括：
[0013]在所述衬底上确定第一区域和第二区域；
[0014]形成光刻胶层于所述衬底上，图形化所述光刻胶层以获得所述第一目标图形和所述第二目标图形，沿垂直于所述衬底的方向，所述第一目标图形的投影位于所述第一区域，所述第二目标图形的投影位于所述第二区域。
[0015]如上所述的约瑟夫森结的制备方法，其中，所述图形化所述光刻胶层以获得所述
第一目标图形和所述第二目标图形的步骤包括：
[0016]对所述光刻胶层执行曝光显影工艺以获得所述第一目标图形和所述第二目标图形，其中，所述第一目标图形与所述第二目标图形的线宽一致。
[0017]如上所述的约瑟夫森结的制备方法，其中，所述在第一制备条件下，利用所述第一目标图形制备所述待测约瑟夫森结的步骤包括：
[0018]采用斜蒸发镀膜工艺，沉积金属材料以形成所述待测约瑟夫森结的第一电极；
[0019]在第一氧化参数下，氧化所述第一电极的表面以形成第一势垒层；
[0020]采用斜蒸发镀膜工艺，沉积金属材料以形成所述待测约瑟夫森结的第二电极。
[0021]如上所述的约瑟夫森结的制备方法，其中，所述目标参数为所述正式约瑟夫森结的目标电阻值。
[0022]如上所述的约瑟夫森结的制备方法，其中，所述测试所述待测约瑟夫森结的性能参数，将所述性能参数与所述目标参数进行比较，以确定第二制备条件的步骤包括：
[0023]测量所述待测约瑟夫森结的电阻值；
[0024]根据所述电阻值与所述目标电阻值的比值确定制备所述正式约瑟夫森结的第二氧化参数。
[0025]如上所述的约瑟夫森结的制备方法，其中，所述在第二制备条件下，利用所述第二目标图形制备所述正式约瑟夫森结的步骤包括：
[0026]采用斜蒸发镀膜工艺，沉积金属材料以形成所述正式约瑟夫森结的第三电极；
[0027]在第二氧化参数下，氧化所述第三电极的表面以形成第二势垒层；
[0028]采用斜蒸发镀膜工艺，沉积金属材料以形成所述正式约瑟夫森结的第四电极。
[0029]如上所述的约瑟夫森结的制备方法，其中，所述金属材料为超导金属材料。
[0030]本申请的另一个实施例提供了一种量子电路，包括上述的制备方法制备的正式约瑟夫森结。
[0031]本申请的又一个实施例提供了一种量子芯片，包括：
[0032]基底；
[0033]如上所述的量子电路，所述量子电路位于所述基底上。
[0034]与现有技术相比，本申请提出了一种约瑟夫森结的制备方法，先在衬底上形成具有第一目标图形和第二目标图形的掩模层，所述第一目标图形用于制备待测约瑟夫森结，所述第二目标图形用于制备具有目标参数的正式约瑟夫森结；再在第一制备条件下，利用所述第一目标图形制备所述待测约瑟夫森结；然后，测试所述待测约瑟夫森结的性能参数，将所述性能参数与所述目标参数进行比较，以确定第二制备条件；再在第二制备条件下，利用所述第二目标图形制备所述正式约瑟夫森结。约瑟夫森结的性能参数与制备条件具有相关性，本申请中，在第一制备条件下，通过利用掩膜层在衬底上先制备出待测约瑟夫森结，再对待测约瑟夫森结的性能参数进行测试，将所述性能参数与所述目标参数进行比较，以确定第二制备条件，再在第二制备条件下制备正式约瑟夫森结，从而能够最终制得符合目标参数的约瑟夫森结。
附图说明
[0035]图1为本申请提供的约瑟夫森结的制备方法的步骤流程图；
[0036]图2为本申请提供的约瑟夫森结的制备方法中衬底的俯视图；
[0037]图3为本申请提供的约瑟夫森结的制备方法中遮挡片的俯视图。
[0038]附图标记说明：
[0039]1－衬底，2－第一目标图形，3－第二目标图形，4－第一区域，5－第二区域，6－遮挡片。
具体实施方式
[0040]下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
[0041]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
[0042]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供衬底(1)；形成掩模层于所述衬底(1)上，所述掩模层具有第一目标图形(2)和第二目标图形(3)，所述第一目标图形(2)用于制备待测约瑟夫森结，所述第二目标图形(3)用于制备具有目标参数的正式约瑟夫森结；在第一制备条件下，利用所述第一目标图形(2)制备所述待测约瑟夫森结；测试所述待测约瑟夫森结的性能参数，将所述性能参数与所述目标参数进行比较，以确定第二制备条件；在第二制备条件下，利用所述第二目标图形(3)制备所述正式约瑟夫森结。2.如权利要求1所述的约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，所述形成掩模层于所述衬底(1)上的步骤包括：在所述衬底(1)上确定第一区域(4)和第二区域(5)；形成光刻胶层于所述衬底(1)上，图形化所述光刻胶层以获得所述第一目标图形(2)和所述第二目标图形(3)，沿垂直于所述衬底(1)的方向，所述第一目标图形(2)的投影位于所述第一区域(4)，所述第二目标图形(3)的投影位于所述第二区域(5)。3.如权利要求2所述的约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，所述图形化所述光刻胶层以获得所述第一目标图形(2)和所述第二目标图形(3)的步骤包括：对所述光刻胶层执行曝光显影工艺以获得所述第一目标图形(2)和所述第二目标图形(3)，其中，所述第一目标图形(2)与所述第二目标图形(3)的线宽一致。4.如权利要求1－3任一项所述的约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，所述在第一制备条件下，利用所...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
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：