一种改善超导量子器件EMC性能的器件结构与制备方法

    公开(公告)号:CN112068047B

    公开(公告)日:2021-11-16

    申请号:CN202010962027.4

    申请日:2020-09-14

    IPC分类号: H01L39/12

    摘要: 本发明提供一种改善超导量子器件EMC性能的器件结构与制备方法,器件结构包括衬底、第一金属层,绝缘结构层,第一金属层及金属屏蔽壳盖之间为超导量子干涉器件的结构区,该结构区其主要包括约瑟夫森结区、势垒层、自感环路和引线结构、配线层、输入线圈、反馈线圈和引线电极等。本发明可以提高超导量子干涉器件抗干扰能力,减小超导量子干涉器件的封装体积,提高使用系统集成度。本发明的屏蔽壳仅百微米量级,其本征谐振频率和低频截止频率远高于超导量子干涉器件工作点,避免对器件的影响。此外,集成屏蔽壳采用金属层,可以损耗约瑟夫森结高频辐射,在器件阵列中增加了相邻器件之间的隔离,避免相互串扰。

    一种低温物性测试系统及装置

    公开(公告)号:CN110632423B

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN201910917353.0

    申请日:2019-09-26

    发明人: 伍文涛 高波 王镇

    IPC分类号: G01R31/00 G01R1/30 G01R1/04

    摘要: 本发明提供一种低温物性测试系统及装置,所述系统包括:多通道直流测试电路,用于根据第一待测样品的电压和电流对其进行直流电学参数表征;SQUID读出电路,用于读取第二待测样品的磁通或待转换为磁通的电信号,以对所述第二待测样品进行器件性能表征;其中,在对所述第一待测样品进行直流信号放大测试时,所述低温物性测试系统还包括:标准SQUID,设于所述样品安装区;此时所述标准SQUID的输入端电连接于所述多通道直流测试电路的输出端以作为所述多通道直流测试电路的次级放大电路,用于对所述多通道直流测试电路的输出信号进行放大。通过本发明解决了现有技术中没有高效低温物性测试系统的问题。

    一种利用离子注入实现目标薄膜纵向均匀掺杂的方法

    公开(公告)号:CN109727850B

    公开(公告)日:2020-12-08

    申请号:CN201811564257.4

    申请日:2018-12-20

    IPC分类号: H01L21/265 H01L21/67

    摘要: 本发明提供一种利用离子注入实现目标薄膜纵向均匀掺杂的方法,包括于目标薄膜的厚度方向上选取N个不同的注入深度峰值点;确定待注入离子并提供M组预设注入条件以模拟待注入离子注入目标薄膜时的离子注入过程,得到注入能量‑注入深度分布函数组,从而得到N个与注入深度峰值点一一对应的注入能量值;设定目标薄膜纵向掺杂的总目标浓度,并基于总目标浓度得到N个与注入能量值一一对应的注入剂量值,且N个注入剂量值之和的方差最小化;基于注入能量值及注入剂量值形成N组注入条件以控制待注入离子注入至目标薄膜,实现通过N次离子注入在纵向上叠加实现目标薄膜的纵向均匀掺杂。通过本发明解决了现有离子注入方法无法实现纵向均匀掺杂的问题。

    电感可调的超导量子器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN112038479A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202010922048.3

    申请日:2020-09-04

    摘要: 本发明提供一种电感可调的超导量子器件及其制备方法,器件包括:衬底、金属电阻层、第一绝缘层、第一超导薄膜层、第二绝缘层和第二超导薄膜层,第一超导薄膜层被刻蚀形成超导量子器件的环路和引线结构,第二超导薄膜层被刻蚀形成约瑟夫森结区、第三绝缘层、第三超导薄膜层,其厚度小于其穿透深度,其被刻蚀形成输入线圈、第四绝缘层,其形成有第二过孔,用于连接金属电阻层和引出约瑟夫森结的顶电极、第四超导薄膜层,其被刻蚀形成配线层、反馈线圈和引线管脚。本发明将超导体动态电感引入到超导量子器件输入电感设计中,有效解决了目前几何电感带来的分布电容大、集成度低、大电感不易实现、且环路电感Ls难减小等问题。

    低温串联超导量子干涉器件阵列微波放大器及其制备方法

    公开(公告)号:CN118137993A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410327391.1

    申请日:2024-03-21

    摘要: 本发明提供一种低温串联超导量子干涉器件阵列微波放大器及其制备方法,该微波放大器包括:输入阻抗匹配网络、超导量子干涉器件阵列、输入终端匹配电阻及输出阻抗匹配网络,其中输入阻抗匹配网络的输入端与信号输入外电路电连接;超导量子干涉器件阵列包括多个串联的直流超导量子干涉器件,直流超导量子干涉器件包括超导环路、与超导环路耦合的输入耦合线圈及磁通偏置线圈,输入端电连接输入阻抗匹配网络输出端;输入终端匹配电阻两端分别与输入耦合线圈终端及接地平面电连接;输出阻抗匹配网络输入端与超导量子干涉器件阵列输出端电连接,输出端与信号输出外电路电连接。本发明的微波放大器器件增益提升,系统复杂度降低,便于大规模集成应用。

    一种低温物性测试系统及装置

    公开(公告)号:CN110632423A

    公开(公告)日:2019-12-31

    申请号:CN201910917353.0

    申请日:2019-09-26

    发明人: 伍文涛 高波 王镇

    IPC分类号: G01R31/00 G01R1/30 G01R1/04

    摘要: 本发明提供一种低温物性测试系统及装置,所述系统包括:多通道直流测试电路,用于根据第一待测样品的电压和电流对其进行直流电学参数表征;SQUID读出电路,用于读取第二待测样品的磁通或待转换为磁通的电信号,以对所述第二待测样品进行器件性能表征;其中,在对所述第一待测样品进行直流信号放大测试时,所述低温物性测试系统还包括:标准SQUID,设于所述样品安装区;此时所述标准SQUID的输入端电连接于所述多通道直流测试电路的输出端以作为所述多通道直流测试电路的次级放大电路,用于对所述多通道直流测试电路的输出信号进行放大。通过本发明解决了现有技术中没有高效低温物性测试系统的问题。

    一种约瑟夫森结及超导量子干涉器件的制备方法

    公开(公告)号:CN111244259B

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202010066840.3

    申请日:2020-01-20

    IPC分类号: H10N60/01 H10N60/80 H10N60/12

    摘要: 本申请提供一种约瑟夫森结及超导量子干涉器件的制备方法,该约瑟夫森结的制备方法包括以下步骤:获取衬底;在衬底上依次制备第一超导薄膜层、绝缘层和第二超导薄膜层;采用曝光显影结合刻蚀技术对第二超导薄膜层的第一区域进行刻蚀处理,形成第一约瑟夫森结区;采用曝光显影结合刻蚀技术对第二超导薄膜层的第二区域进行刻蚀处理,于第一区域和第二区域的重叠部分形成第二约瑟夫森结区;第二约瑟夫森结区的尺寸能够通过调整衬底的位置或调整校准片的位置调整为A*A微米,其中A的范围为0.1‑1微米。本申请实施例提供的约瑟夫森结的制备方法对第二超导薄膜层采用两次曝光显影结合刻蚀技术定义约瑟夫森结区,能够实现亚微米约瑟夫森结的制备。

    电感可调的超导量子器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN112038479B

    公开(公告)日:2022-06-24

    申请号:CN202010922048.3

    申请日:2020-09-04

    摘要: 本发明提供一种电感可调的超导量子器件及其制备方法,器件包括:衬底、金属电阻层、第一绝缘层、第一超导薄膜层、第二绝缘层和第二超导薄膜层,第一超导薄膜层被刻蚀形成超导量子器件的环路和引线结构,第二超导薄膜层被刻蚀形成约瑟夫森结区、第三绝缘层、第三超导薄膜层,其厚度小于其穿透深度,其被刻蚀形成输入线圈、第四绝缘层,其形成有第二过孔,用于连接金属电阻层和引出约瑟夫森结的顶电极、第四超导薄膜层,其被刻蚀形成配线层、反馈线圈和引线管脚。本发明将超导体动态电感引入到超导量子器件输入电感设计中,有效解决了目前几何电感带来的分布电容大、集成度低、大电感不易实现、且环路电感Ls难减小等问题。

    基于AlMn合金超导薄膜的TES微量能器及制备方法

    公开(公告)号:CN110444658B

    公开(公告)日:2020-08-11

    申请号:CN201910745134.9

    申请日:2019-08-13

    IPC分类号: H01L39/12 H01L39/24

    摘要: 本发明提供一基于AlMn合金超导薄膜的TES微量能器及制备方法,该方法包括:对由下至上包括下介质层、半导体衬底及上介质层的衬底结构进行背面刻蚀,以形成弱导热沟槽;于上介质层上形成两平行排布的电极,于两电极及其间的上介质层上形成AlMn合金超导薄膜;于上介质层及AlMn合金超导薄膜上形成设有接触孔的第一图形化掩膜层;于第一图形化掩膜层及接触孔上形成中间缓冲层,于中间缓冲层上形成设有形成孔的第二图形化掩膜层;于形成孔中形成包括接触点和吸收层本体的吸收层,去除第二图形掩膜层;去除吸收层外围的中间缓冲层,去除第一图形掩膜层,以通过接触点及其下的中间缓冲层实现吸收层本体和AlMn合金超导薄膜的连接。

    一种约瑟夫森结及超导量子干涉器件的制备方法

    公开(公告)号:CN111244259A

    公开(公告)日:2020-06-05

    申请号:CN202010066840.3

    申请日:2020-01-20

    IPC分类号: H01L39/24 H01L39/02 H01L39/22

    摘要: 本申请提供一种约瑟夫森结及超导量子干涉器件的制备方法,该约瑟夫森结的制备方法包括以下步骤:获取衬底;在衬底上依次制备第一超导薄膜层、绝缘层和第二超导薄膜层;采用曝光显影结合刻蚀技术对第二超导薄膜层的第一区域进行刻蚀处理,形成第一约瑟夫森结区;采用曝光显影结合刻蚀技术对第二超导薄膜层的第二区域进行刻蚀处理,于第一区域和第二区域的重叠部分形成第二约瑟夫森结区;第二约瑟夫森结区的尺寸能够通过调整衬底的位置或调整校准片的位置调整为A*A微米,其中A的范围为0.1-1微米。本申请实施例提供的约瑟夫森结的制备方法对第二超导薄膜层采用两次曝光显影结合刻蚀技术定义约瑟夫森结区,能够实现亚微米约瑟夫森结的制备。