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公开(公告)号：CN116322284A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202211681716.3
申请日：2022-12-23
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H10N60/81 , H01L23/552 , H01L23/495
Abstract: 本发明提供一种防护阵列及超导芯片，包括：设置于超导电路区域的外围的第一防护子阵列及第二防护子阵列，第一防护子阵列设置于第二防护子阵列内侧；第一防护子阵列与第二防护子阵列均包括若干个防护结构，第一防护子阵列与第二防护子阵列中的防护结构均间隔排列，且第一防护子阵列中的防护结构与第二防护子阵列中的防护结构交错排布。本发明在现有的单层方角形防护阵列基础上使用圆角结构以及双层结构，增加了可俘获的磁通涡旋数，降低了中心超导器件对非样品信号磁通俘获的概率，有效阻止了磁通进入到超导电路中。
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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：CN113437209B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202110749920.3
申请日：2021-07-02
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种亚微米堆栈结构约瑟夫森结器件及其制备方法。制备方法包括步骤：提供衬底，于衬底上形成约瑟夫森结堆栈结构；形成初始绝缘层覆盖衬底及约瑟夫森结堆栈结构；对位于约瑟夫森结堆栈结构正上方的初始绝缘层进行第一次光刻刻蚀，以形成第一绝缘环；对剩余的绝缘层进行第二次光刻刻蚀，以形成第二绝缘环；进行化学机械抛光；于剩余的绝缘层中形成接触孔；形成顶电极引出层和底电极引出层。本发明可以有效降低寄生电感以及避免在结区正上方开孔带来的漏电流和对结区尺寸的限制，为制备亚微米尺寸堆栈SNS约瑟夫森结器件提供了技术支持，还能够减小结电容，避免外部磁场噪声带来的影响，有助于提高制备良率和降低制备成本。
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公开(公告)号：CN114583038A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210226252.0
申请日：2022-03-09
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NbN约瑟夫森结的超导量子比特结构及其制备方法，该超导量子比特结构包括衬底、缓冲层、功能层、隔离层、第一配线部及第二配线部，其中，缓冲层位于衬底的上表面，功能层位于缓冲层的上表面且包括间隔设置的电容器、第一约瑟夫森结、第二约瑟夫森结及谐振器，隔离层填充功能层中的间隙并覆盖功能层的显露表面及衬底的上表面，且隔离层中设有第一接触孔及第二接触孔，第一配线部填充于第一接触孔并与第一约瑟夫森结的上表面接触，第二配线部填充于第二接触孔并与第二约瑟夫森结的上表面接触。本发明通过采用高阻率的硅作为衬底、绝缘性的TaN膜作为约瑟夫森结的结区，减少了衬底中电荷涨落，增强了超导量子比特的相干性。
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公开(公告)号：CN109560189B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201710883862.7
申请日：2017-09-26
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种磁通超导探测器及制备方法以及超导探测方法，制备方法包括：提供衬底，于衬底表面形成第一超导材料层；于第一超导材料层表面形成图形化的光刻胶层；刻蚀掉预设区域的第一超导材料层，保留剩余光刻胶层；于得到结构的正面及侧面覆盖一层绝缘材料层；于绝缘材料层表面形成第二超导材料层，且与第一超导材料层上表面相平齐；得到第一超导材料层和第二超导材料层中被植入至少一条绝缘夹层的结构；于上述结构表面形成超导纳米桥结。通过上述方案，本发明的磁通超导探测器的有效探测尺寸做的更小，最小可测磁矩小，提高了磁矩灵敏度及空间分别率，减小器件对背景磁场的影响，可在第一个磁通偏置内，依据临界电流获得磁通变化信息。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111969100A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010871234.9
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: 本发明提供一种基于TaN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TaN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TaN势垒层，得到SNS结构约瑟夫森结，可以提高势垒层电阻率的稳定性，无需并联电阻，解决了SIS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，表面平整度高及氮化均匀性好，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。
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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：CN107871812A
公开(公告)日：2018-04-03
申请号：CN201711008605.5
申请日：2017-10-25
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3D纳米桥结的超导量子干涉滤波器及其制备方法，包括：于基片上形成第一超导材料层并图形化，形成第一电极；覆盖绝缘材料层；于绝缘材料层的表面形成第二超导材料层并图形化，形成第二电极；去除第一电极上方的绝缘材料层，于第一、第二电极之间形成绝缘夹层，剥离光刻胶；于第一电极、绝缘夹层及第二电极的上表面形成纳米线，以得到多个3D纳米桥结，两个3D纳米桥结并联形成超导量子干涉器件，多个超导量子干涉器件串联、并联或串并联形成基于3D纳米桥结的超导量子干涉滤波器。本发明将3D纳米桥结应用于SQIFs阵列，通过改变3D纳米桥结的串、并联的不同方式，来达到减小SQIFs阵列的面积，增大SQIF的集成度的目的。
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公开(公告)号：CN103762302A
公开(公告)日：2014-04-30
申请号：CN201410035658.6
申请日：2014-01-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
CPC classification number: H01L39/223 , H01L29/0676 , H01L39/2406 , H01L39/2416 , H01L39/2493
Abstract: 本发明提供一种纳米超导量子干涉器件及其制作方法，包括以下步骤：S1：提供一衬底并在其上生长第一超导材料层；S2：形成光刻胶层并图案化；S3：刻蚀掉所述预设区域的第一超导材料层；S4：在步骤S3获得的结构正面及侧面覆盖一层绝缘材料；S5：生长第二超导材料层；S6：去掉所述第一超导材料层上表面所在平面以上的结构，得到中间被植入至少一条绝缘夹层的平面超导结构；S7：形成至少一条与所述绝缘夹层垂直的纳米线，得到纳米超导量子干涉器件。本发明将超导环和纳米结分成两个主要步骤来实现，超导环的宽度和纳米结的长度由绝缘夹层决定，其大小在原子层尺度上可控，可同时实现纳米结长度小于超导材料相干长度和超导环的尺寸大幅度减小的目的。
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公开(公告)号：CN115015727B
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202210752426.7
申请日：2022-06-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R31/26
Abstract: 本发明提供一种约瑟夫测量系统和测量方法，包括励磁线圈、样品超导环路和超导探测器结构；励磁线圈接入励磁电流并产生励磁磁通，样品超导环路根据所述励磁磁通产生所述样品约瑟夫森结两端之间的相位和样品超导环路的超导电流；超导探测器结构根据所述超导磁通输出得到输出电压；其中，基于所述励磁磁通与励磁电流的关系和所述励磁磁通与所述样品约瑟夫森结两端之间的相位的关系能够得到样品约瑟夫森结的相位与励磁电流的关系；根据所述输出电压、所述励磁电流、所述超导电流和所述样品约瑟夫森结的相位与励磁电流的关系得到样品约瑟夫森结的相位与超导电流之间的关系。本发明能够准确得到约瑟夫森结的完整信息。
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