[發明專利]超導量子干涉器件及制備方法在審
| 申請號： | 201811611264.5 | 申請日： | 2018-12-27 |
| 公開（公告）號： | CN109597004A | 公開（公告）日： | 2019-04-09 |
| 發明（設計）人： | 王會武;唐鑫;張棲瑜;公凱軒;王鎮 | 申請（專利權）人： | 中國科學院上海微系統與信息技術研究所 |
| 主分類號： | G01R33/035 | 分類號： | G01R33/035;G01R33/00 |
| 代理公司： | 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219 | 代理人： | 余明偉 |
| 地址： | 200050 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 超導材料層 串聯電阻 刻蝕 沉積 制備 超導量子干涉器件 絕緣材料層 約瑟夫森結 制備工藝 串聯 底電極結構 超導環路 電極開口 電壓偏置 電阻串聯 刻蝕電阻 旁路電阻 偏置電壓 材料層 頂電極 靈敏度 噪聲 | ||
1.一種超導量子干涉器件，其特征在于，所述超導量子干涉器件至少包括：
欠阻尼SQUID及串聯電阻，所述欠阻尼SQUID和所述串聯電阻串聯連接，所述欠阻尼SQUID及所述串聯電阻串聯后的兩端連接偏置電壓。
2.根據權利要求1所述的超導量子干涉器件，其特征在于：所述欠阻尼SQUID包括并聯的第一約瑟夫森結及第二約瑟夫森結，所述第一約瑟夫森結及所述第二約瑟夫森結的兩端分別并聯一旁路電阻。
3.根據權利要求2所述的超導量子干涉器件，其特征在于：所述欠阻尼SQUID的回滯參數滿足如下關系式：
βC＝2πI0CR2/Φ0
其中，βC為所述欠阻尼SQUID的回滯參數，I0為約瑟夫森結的臨界電流，C為約瑟夫森結的電容，R為所述旁路電阻，Φ0為磁通量。
4.根據權利要求1或3所述的超導量子干涉器件，其特征在于：所述欠阻尼SQUID的回滯參數的數值大于1，且小于等于4。
5.根據權利要求1所述的超導量子干涉器件，其特征在于：所述串聯電阻的阻值包括0.5Ω～10Ω。
6.一種超導量子干涉器件的制備方法，其特征在于，所述超導量子干涉器件的制備方法至少包括：
1)提供一襯底，于所述襯底上依次沉積第一超導材料層、第一絕緣材料層及第二超導材料層，刻蝕所述第一超導材料層、所述第一絕緣材料層及所述第二超導材料層形成超導環路及底電極結構；
2)刻蝕所述第二超導材料層以形成約瑟夫森結；
3)在步驟2)形成的結構表面沉積第二絕緣材料層，去除所述約瑟夫森結頂部的所述第二絕緣材料層，以形成電極開口；
4)在步驟3)形成的結構表面沉積電阻材料層，并刻蝕所述電阻材料層形成旁路電阻及串聯電阻；
5)在步驟4)形成的結構表面沉積第三超導材料層，刻蝕所述第三超導材料層形成頂電極，所述頂電極與所述第二超導材料層通過所述電極開口連接。
7.根據權利要求6所述的超導量子干涉器件的制備方法，其特征在于：所述第一超導材料層、所述第二超導材料層及所述第三超導材料層的材質包括鈮或氮化鈮。
8.根據權利要求6所述的超導量子干涉器件的制備方法，其特征在于：所述第一絕緣材料層的材質包括氧化鋁或氮化鋁。
9.根據權利要求6所述的超導量子干涉器件的制備方法，其特征在于：在步驟4)中調整所述旁路電阻的阻值，使得所述超導量子干涉器件回滯參數的數值大于1，且小于等于4。
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