本发明提供一种基于NbN的约瑟夫森结及其制备方法，制备方法包括：提供衬底，形成NbN底层膜、金属NbNx势垒层以及NbN顶层膜，刻蚀定义底电极和结区，形成隔离层和配线层。本发明通过离子氮化工艺形成金属NbNx势垒层，得到SNS结构约瑟夫森结，无需并联电阻，解决了SIS结构约瑟夫森结磁通噪声及集成度的问题，提高了工艺重复性以及稳定性，势垒层材料的电阻率及厚度等可通过离子氮化时间及功率等参数自由调控，有效避免了S/N界面处绝缘层的形成，具有表面平整度高以及氮化均匀性好等特点，改善了SNS结的特征电压IcRn很小，限制了器件的高频应用的缺陷，有利于高质量NbN SNS约瑟夫森结的研发。