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公开(公告)号：CN111755587B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN201910232708.2
申请日：2019-03-26
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供了一种场效应超导纳米桥结及其结构和制备方法，所述制备方法包括如下步骤：提供一衬底；在衬底上形成衬底介电层；在衬底介电层上形成图形化的超导薄膜层；在衬底介电层上未被超导薄膜层覆盖的区域以及超导薄膜层的侧壁形成由栅极介电层和导电薄膜层构成的叠层结构，导电薄膜层与超导薄膜层之间通过栅极介电层隔离。本发明通过引入超导薄膜层以及隔离超导薄膜层与导电薄膜层的栅极介电层，获得了结构简单易于制备的场效应超导纳米桥结结构。所述场效应超导纳米桥结结构工作在液氦环境下且工作门电压小。基于所述场效应超导纳米桥结结构的场效应超导纳米桥结具有微型化、超导临界电流足够大、易于调控的优点。
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公开(公告)号：CN114152902B
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202111467286.0
申请日：2021-12-03
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035
Abstract: 本发明提供一种基于薄膜桥约瑟夫森结的SQUID探针及其使用方法，该结构包括：硅基底，硅基底的一端经过深硅刻蚀技术形成为针尖形状；器件探针端，包括形成在硅基底的针尖形状所在端上的一个第一SQUID；器件抵消端，包括形成在远离器件探针端的一个第二SQUID；第一反馈线圈及第二反馈线圈。SQUID探针结合深硅刻蚀技术将制备在硅基底上的器件探针端设置在硅基底的针尖形状所在端上，可精准控制第一SQUID与硅片尖端边缘的距离，从而提高SQUID与样品表面的磁耦合强度，并且在使用时可将SQUID探针结构与音叉共振结合实现精确的tip‑sample距离控制，从而大幅度提高硅基底上SQUID探针的空间分辨率；另外结合硅基底上集成的第一及第二反馈线圈可以实现探针的多功能测量。
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公开(公告)号：CN111755587A
公开(公告)日：2020-10-09
申请号：CN201910232708.2
申请日：2019-03-26
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供了一种场效应超导纳米桥结及其结构和制备方法，所述制备方法包括如下步骤：提供一衬底；在衬底上形成衬底介电层；在衬底介电层上形成图形化的超导薄膜层；在衬底介电层上未被超导薄膜层覆盖的区域以及超导薄膜层的侧壁形成由栅极介电层和导电薄膜层构成的叠层结构，导电薄膜层与超导薄膜层之间通过栅极介电层隔离。本发明通过引入超导薄膜层以及隔离超导薄膜层与导电薄膜层的栅极介电层，获得了结构简单易于制备的场效应超导纳米桥结结构。所述场效应超导纳米桥结结构工作在液氦环境下且工作门电压小。基于所述场效应超导纳米桥结结构的场效应超导纳米桥结具有微型化、超导临界电流足够大、易于调控的优点。
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公开(公告)号：CN115020580B
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202210655748.X
申请日：2022-06-10
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种基于π结的磁通存储器件及制备方法。该基于π结的磁通存储器件的制备包括：提供衬底，形成在水平方向上间隔设置的第一类约瑟夫森结与第二类约瑟夫森结，形成隔离层及配线层，配线层的第一配线部与第一类约瑟夫森结顶电极电连接，配线层的第二配线部与第二类约瑟夫森结顶电极电连接，基于第一类约瑟夫森结形成存储环路，基于第二类约瑟夫森结形成读出电路。其中，第一类约瑟夫森结采用铁磁势垒层，由于铁磁材料的强交换作用，在一定的铁磁厚度下可实现π相位的偏移而形成π结，π结代替传统的0结将会产生0.5Φ0的磁通，从而把回滞区拉回到0偏置电流处，降低对电感的需求，缩短器件的尺寸，同时减小偏置电流降低静态功耗。
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公开(公告)号：CN115020580A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210655748.X
申请日：2022-06-10
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种基于π结的磁通存储器件及制备方法。该基于π结的磁通存储器件的制备包括：提供衬底，形成在水平方向上间隔设置的第一类约瑟夫森结与第二类约瑟夫森结，形成隔离层及配线层，配线层的第一配线部与第一类约瑟夫森结顶电极电连接，配线层的第二配线部与第二类约瑟夫森结顶电极电连接，基于第一类约瑟夫森结形成存储环路，基于第二类约瑟夫森结形成读出电路。其中，第一类约瑟夫森结采用铁磁势垒层，由于铁磁材料的强交换作用，在一定的铁磁厚度下可实现π相位的偏移而形成π结，π结代替传统的0结将会产生0.5Φ0的磁通，从而把回滞区拉回到0偏置电流处，降低对电感的需求，缩短器件的尺寸，同时减小偏置电流降低静态功耗。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111969099A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010871230.0
申请日：2020-08-26
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种堆栈结构SNS约瑟夫森结的制备方法，堆栈结构SNS约瑟夫森结的制备包括提供衬底，制备NbN底层膜、超导金属复合叠层结构层以及NbN顶层膜，定义底电极和结区，制备隔离层和配线层。本发明通过引入堆栈结构SNS约瑟夫森结的制备方法，在保证输出电压的前提下成倍数的减少了分布式阵列的数量；调控磁控溅射参数实现了超导NbN和正常金属NbNx的制备，NbN/NbNx/NbN…NbN/NbNx/NbN叠层结构可以基于原位生长制备，可以防止层间污染，室温生长还能可以保证界面清晰无扩散，更加简化了结的工艺流程。
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公开(公告)号：CN115223610A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210826735.4
申请日：2022-07-13
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种超导磁通存储结构、数据读写表征方法及存储器，至少包括：磁通存储模块及磁通读出模块，所述磁通存储模块包括第一超导环路及第一超导线圈，第一超导环路包括第一约瑟夫森结，第一约瑟夫森结与第一超导线圈相耦合；磁通读出模块包括第二超导环路及第二超导线圈，第二超导环路与第二超导线圈相耦合，第二超导环路包括第二约瑟夫森结及第三约瑟夫森结，能够在室温进行数据高速写入与读取，有效降低了测试设备的测试门槛，能够做到皮秒速度的信号采样，极大提高了超导存储的性能。
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公开(公告)号：CN114152902A
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202111467286.0
申请日：2021-12-03
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035
Abstract: 本发明提供一种基于薄膜桥约瑟夫森结的SQUID探针及其使用方法，该结构包括：硅基底，硅基底的一端经过深硅刻蚀技术形成为针尖形状；器件探针端，包括形成在硅基底的针尖形状所在端上的一个第一SQUID；器件抵消端，包括形成在远离器件探针端的一个第二SQUID；第一反馈线圈及第二反馈线圈。SQUID探针结合深硅刻蚀技术将制备在硅基底上的器件探针端设置在硅基底的针尖形状所在端上，可精准控制第一SQUID与硅片尖端边缘的距离，从而提高SQUID与样品表面的磁耦合强度，并且在使用时可将SQUID探针结构与音叉共振结合实现精确的tip‑sample距离控制，从而大幅度提高硅基底上SQUID探针的空间分辨率；另外结合硅基底上集成的第一及第二反馈线圈可以实现探针的多功能测量。
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公开(公告)号：CN110739010B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201911001686.5
申请日：2019-10-21
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种低温存储单元及存储器件，低温存储单元包括：自旋矩转移器件，自旋矩转移器件将写电流转化为自旋极化电流，并在自旋极化电流的作用下改变磁极化方向，以实现0和1的写入存储；纳米超导量子干涉器件，纳米超导量子干涉器件的接地端与自旋矩转移器件的接地端共地连接；纳米超导量子干涉器件在自旋矩转移器件磁极化方向改变的作用下发生磁通变化，从而在读电流信号偏置下实现超导态和非超导态的互相转变，实现0和1的读出。本发明的低温存储单元可以大幅降低自旋矩转移器件的电阻，从而降低低温存储单元的存储写入的功耗，读出信号与RSFQ电路信号可以达到完全兼容。
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公开(公告)号：CN110739010A
公开(公告)日：2020-01-31
申请号：CN201911001686.5
申请日：2019-10-21
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种低温存储单元及存储器件，低温存储单元包括：自旋矩转移器件，自旋矩转移器件将写电流转化为自旋极化电流，并在自旋极化电流的作用下改变磁极化方向，以实现0和1的写入存储；纳米超导量子干涉器件，纳米超导量子干涉器件的接地端与自旋矩转移器件的接地端共地连接；纳米超导量子干涉器件在自旋矩转移器件磁极化方向改变的作用下发生磁通变化，从而在读电流信号偏置下实现超导态和非超导态的互相转变，实现0和1的读出。本发明的低温存储单元可以大幅降低自旋矩转移器件的电阻，从而降低低温存储单元的存储写入的功耗，读出信号与RSFQ电路信号可以达到完全兼容。
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