[發明專利]用于制備約瑟夫森結的樣品臺和制備約瑟夫森結的方法

在審

• 申請號: 202210926548.3
• 申請日: 2022-08-03
• 公開（公告）號: CN115410981A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 郭曉龍
• 申請（專利權）人: 北京量子信息科學研究院
• 主分類號: H01L21/687
• 分類號: H01L21/687;H01L39/24;C23C14/50
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 謝清萍;劉興

本申請提供一種用于制備約瑟夫森結的樣品臺和制備約瑟夫森結的方法，用于制備約瑟夫森結的樣品臺包括：樣品固定座，垂直設置于制備所述約瑟夫森結的蒸發源的頂部，用于制備所述約瑟夫森結的基片固定于所述樣品固定座；傾角調節組件，耦接于所述樣品固定座的上方，所述傾角調節組件用于調節所述樣品固定座的傾角；自轉調節組件，耦接于所述樣品固定座的上方，所述自轉調節組件用于帶動所述樣品固定座自轉。樣品臺垂直設置于蒸發源的頂部，在使用過程中不會對蒸發設備水平方向上的布局造成影響，有效地解決了安裝的問題。本申請的樣品臺能夠滿足約瑟夫森結制備過程中兩個蒸發方向上的性能需求。

技術領域

本申請涉及超導量子芯片制備設備領域，尤其涉及到一種用于制備約瑟夫森結的樣品臺和制備約瑟夫森結的方法。

背景技術

約瑟夫森結是超導量子器件的核心，約瑟夫森結的制備品質直接關系超導量子器件樣品性能的好壞。由于約瑟夫森結是由兩塊超導體形成弱耦合結構，在其制備過程中，需要對基片進行兩次不同角度的蒸發工藝。在兩次蒸發工藝之間，還需要對基片進行氧化處理。通過兩次不同角度的蒸發可以形成超導金屬膜(如鋁膜等)的交疊，而中間的氧化則會使交疊的界面處形成氧化絕緣層(如Al2O3等)。

而制備約瑟夫森結的蒸發設備為多個腔室集成設備，在實際布置過程中，容易出現多個腔室樣品臺安裝空間不足、安裝不便、易發生干涉等問題。因此，需要一種結構簡單、易于操作、占用布局空間小的制備樣品臺。

在所述背景技術部分，公開的上述信息僅用于加強對本申請的背景的理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術信息。

發明內容

本申請的至少一實施例提供一種用于制備約瑟夫森結的樣品臺和制備約瑟夫森結的方法。

第一方面，本申請的至少一實施例提供了一種用于制備約瑟夫森結的樣品臺，其包括樣品固定座、傾角調節組件和自轉調節組件。所述樣品固定座垂直設置于制備所述約瑟夫森結蒸發源的頂部，用于所述約瑟夫森結的基片固定于所述樣品固定座；所述傾角調節組件耦接于所述樣品固定座的上方，所述傾角調節組件用于調節所述樣品固定座的傾角；所述自轉調節組件耦接于所述樣品固定座的上方，所述自轉調節組件用于帶動所述樣品固定座自轉。

第二方面，本申請的至少一實施例提供了一種制備約瑟夫森結的方法，其包括如下步驟：調節所述樣品固定座的傾角和自轉，使得用于制備所述約瑟夫森結的基片與所述蒸發源垂直方向有合適的角度；控制所述蒸發源對所述基片進行第一次蒸發。

例如，在本申請第一方面或者第二方面的一些實施例中，所述用于制備約瑟夫森結的樣品臺還包括：驅動源，所述傾角調節組件和所述自轉調節組件分別與所述驅動源耦接。

例如，在本申請第一方面或者第二方面的一些實施例中，所述傾角調節組件包括：傾角調節轉軸，沿水平方向平行設置于所述樣品固定座的頂部，所述傾角調節轉軸的轉動帶動所述樣品固定座擺動以調節傾角；傾角調節連桿，與所述傾角調節轉軸耦接，所述傾角調節連桿的擺動帶動所述傾角調節轉軸轉動；第一齒輪傳動系，耦接于所述驅動源和所述傾角調節連桿之間，用于將所述驅動源的驅動力傳遞至所述傾角調節連桿。

例如，在本申請第一方面或者第二方面的一些實施例中，所述第一齒輪傳動系包括：第一驅動轉軸，與所述驅動源耦接；第一驅動齒輪，套設于所述第一驅動轉軸，所述第一驅動齒輪在所述第一驅動轉軸的帶動下旋轉；第一傳動齒輪組，與所述第一驅動齒輪嚙合，所述傾角調節連桿與所述第一傳動齒輪組耦接。

例如，在本申請第一方面或者第二方面的一些實施例中，所述自轉調節組件包括：自轉調節轉軸，垂直設置于所述樣品固定座的頂部，所述自轉調節轉軸的轉動帶動所述樣品固定座自轉；第二齒輪傳動系，耦接于所述驅動源和所述自轉調節轉軸之間，用于將所述驅動源的驅動力傳遞至所述自轉調節轉軸。