基于超导薄膜的机械振子量子器件及其制备方法技术

技术编号:43605511 阅读:33 留言:0更新日期:2024-12-11 14:52
本申请公开一种基于超导薄膜的机械振子量子器件及其制备方法。包括:包括:底电极、第一反馈线路以及套刻标记结构制备;牺牲层结构制备,牺牲层结构包括鼓膜区和向外延伸结构,牺牲层结构的边缘的轮廓与修正后的第二光刻胶图案的轮廓一致;顶电极和第二反馈线路结构制备,然后在顶电极的第一表面上形成释放窗口结构;以及刻蚀牺牲层结构,使得鼓膜区的顶电极形成悬空结构。本申请的机械振子量子器件通过在底电极的边沿与鼓膜区的边沿之间形成的环形区域的中心设置以一基本结构单元等间距周期性排列的释放窗口结构,当鼓膜区牺牲层薄膜经由释放窗口结构被刻蚀后,鼓膜区超导薄膜形成的悬空结构呈均匀的形貌,使得该器件稳定性良好。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及量子器件,具体涉及一种基于超导薄膜的机械振子量子器件及其制备方法


技术介绍

1、基于半导体薄膜材料的机械振子的辐射压相互作用的微纳器件,目前已经广泛应用于精密测量传感、量子力学基本问题检验,以及混合量子信息处理等前沿科学研究领域。近年来,基于微纳米加工技术,各种类型的振子的量子器件的制备与研究都取得了空前的发展。作为一类重要的固态量子信息处理器件,振子量子器件在量子信息与量子计算领域也有着重要应用,包括量子态的制备、传输、存储以及作为各种类型量子系统间的接口等。

2、鼓膜机械振子量子器件作为固态量子信息处理器件的一种类型,其制备技术全程依赖于微纳米加工技术,鼓膜机械振子器件的三层器件材料依次通过微加工工艺叠加在一起。

3、目前的加工工艺中,在鼓膜区侧面预留出释放口,当鼓膜区中间的牺牲层薄膜被完全刻蚀后,顶电极的超导薄膜层形成悬空的结构,这样在顶电极的超导薄膜的台阶处,由于较为陡直的台阶影响,导致台阶处的薄膜的力学强度很弱,往往会导致顶电极的超导薄膜层在台阶处的力学强度不够而悬空的薄膜塌陷。另外,这种通过侧面预留释放口的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于超导薄膜的机械振子量子器件的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述对形成有所述第二光刻胶图案的所述基片进行回流工艺处理,获得边缘为均匀圆弧状的修正后的第二光刻胶图案包括:

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述通过刻蚀去除所述修正后的第二光刻胶图案区域以外的所述牺牲层薄膜,以形成所述牺牲层结构包括:对经过所述回流工艺处理的所述基片的所述第二光刻胶图案进行两次刻蚀,

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述牺牲层结构的...

【技术特征摘要】

1.一种基于超导薄膜的机械振子量子器件的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述对形成有所述第二光刻胶图案的所述基片进行回流工艺处理,获得边缘为均匀圆弧状的修正后的第二光刻胶图案包括:

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述通过刻蚀去除所述修正后的第二光刻胶图案区域以外的所述牺牲层薄膜,以形成所述牺牲层结构包括:对经过所述回流工艺处理的所述基片的所述第二光刻胶图案进行两次刻蚀,

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述牺牲层结构的第一表面和所述基片的第一表面上形成顶电极和第二反馈线路结构包括:

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述顶电极的第一表面上形成释放窗口结构包括:

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在经由所述释放窗口结构通过刻蚀去除所述鼓膜区的牺牲层薄膜,使得所述鼓膜区的所述顶电极形成悬空结构之前,还包括:将形成有所述释放窗口结构的所述基片放置在具...

【专利技术属性】
技术研发人员:王文彦刘玉龙孙换莹刘其春
申请(专利权)人:北京量子信息科学研究院
类型:发明
国别省市:

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