[發明專利]單光子探測器及制備方法

有效

• 申請號: 202011101934.6
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112229510B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 張偉君;熊佳敏;尤立星;王鎮;謝曉明
• 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: G01J1/44
• 分類號: G01J1/44;B82Y15/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海泰博知識產權代理有限公司 31451
• 代理人: 錢文斌

1.一種單光子探測器，其特征在于，所述單光子探測器至少包括：

襯底及形成于所述襯底上的超導線，所述超導線包括多個直線部及連接直線部的拐角部；

其中，所述超導線的各直線部經由拐角部實現串聯，拐角部的厚度大于直線部的厚度以使得拐角部的臨界電流提升至高于直線部的臨界電流水平。

2.根據權利要求1所述的單光子探測器，其特征在于：所述超導線的材料為NbN，Nb，NbSi，WSi，TaN，MoSi或NbTiN。

3.根據權利要求1所述的單光子探測器，其特征在于：所述超導線為超導納米線或超導微米線。

4.根據權利要求1所述的單光子探測器，其特征在于：各直線部平行設置。

5.根據權利要求4所述的單光子探測器，其特征在于：所述超導線的直線部的線寬與相鄰超導線直線部間隔距離的比值為10％～90％。

6.根據權利要求1所述的單光子探測器，其特征在于：所述超導線的拐角部的厚度比直線部的厚度大至少1倍。

7.一種如權利要求1～6任意一項所述的單光子探測器的制備方法，其特征在于，所述單光子探測器的制備方法至少包括：

1)提供一襯底，于所述襯底的表面生長第一超導薄膜；

2)于所述第一超導薄膜上旋涂光刻膠，通過曝光顯影露出超導線的拐角區域，并去除所述拐角區域表面的氧化層；

3)于步驟2)形成的結構表面生長第二超導薄膜，剝離所述光刻膠以去除所述拐角區域以外的第二超導薄膜；

4)于所述第一超導薄膜及所述第二超導薄膜表面旋涂光刻膠，通過曝光寫出超導線結構，并刻蝕所述第一超導薄膜及所述第二超導薄膜，以形成超導線；

5)于所述超導線上制備電極。

8.根據權利要求7所述的單光子探測器的制備方法，其特征在于：采用高真空磁控濺射裝置生長所述第一超導薄膜及所述第二超導薄膜。

9.根據權利要求7所述的單光子探測器的制備方法，其特征在于：在高真空磁控濺射裝置中采用離子束轟擊表面的方式去除所述拐角區域表面的氧化層。

10.根據權利要求9所述的單光子探測器的制備方法，其特征在于：在高真空磁控濺射裝置中原位生長所述第二超導薄膜。