一种基于半悬浮桥制备平面约瑟夫森结的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于半悬浮桥制备平面约瑟夫森结的方法，属于电子芯片技术领域。本发明专利技术的方法包括选用蓝宝石衬底作为基片，并对蓝宝石表面进行预处理；采用直流磁控溅射在蓝宝石衬底上生长Nb薄膜；采用紫外光刻显影技术在蒸镀完的Nb薄膜上制备微米桥图形；反应离子刻蚀出微米桥的结构；在基片上旋涂双层光刻胶；采用紫外曝光技术曝光光刻胶，并显影形成半悬浮桥结构；双角度电子束蒸镀铝掩膜；反应离子刻蚀成铌微桥结。本发明专利技术主要是利用双层光刻胶溶解速率的不同，实现一个半悬浮桥结构，利用双角度电子束蒸发制备铝掩膜，来缩短平面沟道长度，突破了传统紫外光刻机分辨率的限制，工艺流程简单、周期短、实用性强、成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子芯片，具体涉及一种基于半悬浮桥制备平面约瑟夫森结的方法。

技术介绍

1、约瑟夫森结是由两块超导体通过一层薄的非超导材料(通常为绝缘体或正常金属)耦合而成的量子器件。因具有一系列独特的量子现象，广泛用于超导量子干涉仪(squid)中，这是目前最灵敏的磁场传感器之一，应用于地球物理、医学成像、材料科学等领域。此外，约瑟夫森结在超导量子计算中扮演着至关重要的角色，是量子比特(qubit)的基本单元之一。近年来，超导电子学和量子计算领域的快速发展对电子器件的要求是不断的集成化以及连续的可调谐性能。研究者发现基于平面结构的约瑟夫森结具有显著的优势。首先，相较于传统的垂直约瑟夫森结，平面约瑟夫森结的设计更加灵活，能够更容易地与其它电子元件集成，形成复杂的电路和系统。其次，平面约瑟夫森结具有较高的可调性。通过在结的平面上施加电场或电流，可以精确控制其超导电流和临界电压。这种可调性使得平面约瑟夫森结在量子比特的制备和操控中具有重要应用，能够实现对量子态的精确操控和调节，从而提高量子计算的稳定性和可靠性。

2、但是目前大多数平面结构的超导约瑟夫本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于半悬浮桥制备平面约瑟夫森结的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于半悬浮桥制备平面约瑟夫森结的方法，其特征在于：在S1中，选用蓝宝石衬底作为基片，并对蓝宝石表面进行预处理，包括超声波清洗，气枪吹干以及烘烤。

3.根据权利要求1所述的一种基于半悬浮桥制备平面约瑟夫森结的方法，其特征在于：在S2中，采用直流磁控溅射在蓝宝石衬底上生长Nb薄膜的具体内容为：

4.根据权利要求1所述的一种基于半悬浮桥制备平面约瑟夫森结的方法，其特征在于：S3中，采用紫外光刻显影技术在蒸镀完的Nb薄膜上定义微米桥图形，具体内容为：

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【技术特征摘要】

1.一种基于半悬浮桥制备平面约瑟夫森结的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于半悬浮桥制备平面约瑟夫森结的方法，其特征在于：在s1中，选用蓝宝石衬底作为基片，并对蓝宝石表面进行预处理，包括超声波清洗，气枪吹干以及烘烤。

3.根据权利要求1所述的一种基于半悬浮桥制备平面约瑟夫森结的方法，其特征在于：在s2中，采用直流磁控溅射在蓝宝石衬底上生长nb薄膜的具体内容为：

4.根据权利要求1所述的一种基于半悬浮桥制备平面约瑟夫森结的方法，其特征在于：s3中，采用紫外光刻显影技术在蒸镀完的nb薄膜上定义微米桥图形，具体内容为：

5.根据权利要求1所述的一种基于半悬浮桥制备平面约瑟夫森...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华兵，李丁丁，刘涛，张平，吕阳阳，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：