[發明專利]一種帶相位光柵的超導單光子探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 201410395986.7
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104167452A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 康琳;顧敏;張蠟寶;吳培亨
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H01L31/0232
• 分類號: H01L31/0232;H01L31/09;H01L31/18;G01J11/00
• 代理公司: 江蘇銀創律師事務所 32242
• 代理人: 孫計良

1.一種帶相位光柵的超導單光子探測器，其特征在于，在超導單光子探測器的納米線區上設置有相位光柵；所述相位光柵的柵高為入射光波長π相位對應的厚度的奇數倍。

2.如權利要求1所述的帶相位光柵的超導單光子探測器，其特征在于，該超導單光子探測器基于氮化鈮。

3.如權利要求1所述的帶相位光柵的超導單光子探測器，其特征在于，包括高阻硅襯底、反射層、氮化鈮納米線和相位光柵；所述氮化鈮納米線鋪設在反射層上，形成納米線區；所述放射層由透明材料制成，鋪設在高阻硅襯底上，位于氮化鈮納米線與高阻硅襯底之間；所述氮化鈮納米線的兩端設置有電極；所述相位光柵設置于氮化鈮納米線上，由透明材料制成。

4.如權利要求3所述的帶相位光柵的超導單光子探測器，其特征在于，所述反射層由二氧化硅材料制成。

5.如權利要求3所述的帶相位光柵的超導單光子探測器，其特征在于，所述相位光柵由二氧化硅材料制成。

6.如權利要求3所述的帶相位光柵的超導單光子探測器，其特征在于，所述相位光柵的厚度為其中，λ為入射光波長，n₁為相位光柵材料折射率，n為正整數。

7.如權利要求3所述的帶相位光柵的超導單光子探測器，其特征在于，所述反射層的厚度為其中，λ為入射光波長，n₁為反射層材料折射率，n為正整數。

8.如權利要求3所述的帶相位光柵的超導單光子探測器，其特征在于，所述相位光柵的柵高為其中，λ為入射光波長，n₁為相位光柵材料折射率，n₂為相位光柵外介質的折射率，n為正整數。

9.如權利要求3至8中任一項所述的帶相位光柵的超導單光子探測器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：在高阻硅襯底上生長二氧化硅放射層；

S2：在二氧化硅放射層上采用磁控濺射的工藝生長氮化鈮薄膜；

S3：在氮化鈮薄膜上采用光刻工藝制備金薄膜電極；

S4：采用電子束曝光套刻并使用反應離子刻蝕機刻蝕制備氮化鈮納米線；

S5：在氮化鈮納米線上生長二氧化硅相位光柵層；

S6：在二氧化硅相位光柵層上光刻并用刻蝕的方法制備出相位光柵。