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公开(公告)号：CN114774868A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210331563.3
申请日：2022-03-31
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于离子抛光技术在金刚石衬底上沉积氮化铌薄膜的方法，使用离子刻蚀技术对金刚石衬底进行抛光处理，离子刻蚀气体采用氩气，流速为7sccm，能量为500eV，束流为90mA，角度为85°，刻蚀速率为2.5nm/min，刻蚀时间为1h；使用直流磁控溅射法在抛光的金刚石上制备氮化铌薄膜。本发明通过对金刚石薄膜进行抛光处理，将其表面平整度均方根(RMS)从7.7nm降至0.6nm，极大地提高了金刚石的表面平整度，并通过磁控溅射在抛光后的衬底上制备了高质量氮化铌薄膜，薄膜平整度和超导性能均满足超导薄膜器件的制备需求。
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公开(公告)号：CN113555467A
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202110675450.0
申请日：2021-06-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L31/18 , H01L31/032 , H01L31/0352 , H01L39/24 , H01L39/12
Abstract: 本发明公开了一种大面积MoSi超导微米线单光子探测器的激光直写制备方法，将Si基片分别用丙酮、酒精和去离子水超声清洗；将清洗后的基片送入磁控溅射系统副室进行氩离子清洗；将离子铣后的基片送入主室，通过直流磁控溅射生长MoSi薄膜；在真空室中原位射频磁控溅射生长Nb5N6薄膜；绘制掩模版图形，并采用图形补偿的方法增加微米线拐角处的曝光面积；在样品表面旋涂S1805光刻胶，用激光直写光刻机进行光刻，然后放入正胶显影液显影30s，放入去离子水中定影1min，在光刻胶上形成微米线图案；用反应离子刻蚀的方式对做完激光直写的样品进行刻蚀，刻蚀后用丙酮超声1min除去残胶，从而形成微米线。本发明提高了大面积超导微米线单光子探测器的制备效率。
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公开(公告)号：CN113346004A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110622413.3
申请日：2021-06-04
Applicant: 南京大学
IPC: H01L39/12 , H01L39/24 , H01L31/032 , H01L31/0352 , H01L31/101 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种利用带有六氮五铌(Nb5N6)缓冲层来提高的超导氮化铌(NbN)材料制备的超导纳米线单光子探测器(SNSPD)的热恢复速度的方法，该发明包括带有Nb5N6缓冲层的NbN薄膜的制备，NbN‑SNSPD的制备等。本发明还公开了上述技术的具体工艺条件，实施步骤。本发明结构简单，在衬底上生长Nb5N6薄膜作为缓冲层，能够明显提高氮化铌薄膜的超导性能，并且缓冲层能够显著提高NbN薄膜与衬底之间的热耦合。同时，缓冲层明显降低了热点的弛豫时间，这有力的证明了缓冲层能够显著提高器件的热恢复速率，进而提高器件的探测速率。同时所制备的SNSPD也表现出低时间抖动，高性噪比的特点。
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公开(公告)号：CN113555467B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202110675450.0
申请日：2021-06-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L31/18 , H01L31/032 , H01L31/0352 , H10N60/01 , H10N60/85
Abstract: 本发明公开了一种大面积MoSi超导微米线单光子探测器的激光直写制备方法，将Si基片分别用丙酮、酒精和去离子水超声清洗；将清洗后的基片送入磁控溅射系统副室进行氩离子清洗；将离子铣后的基片送入主室，通过直流磁控溅射生长MoSi薄膜；在真空室中原位射频磁控溅射生长Nb5N6薄膜；绘制掩模版图形，并采用图形补偿的方法增加微米线拐角处的曝光面积；在样品表面旋涂S1805光刻胶，用激光直写光刻机进行光刻，然后放入正胶显影液显影30s，放入去离子水中定影1min，在光刻胶上形成微米线图案；用反应离子刻蚀的方式对做完激光直写的样品进行刻蚀，刻蚀后用丙酮超声1min除去残胶，从而形成微米线。本发明提高了大面积超导微米线单光子探测器的制备效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114563838B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202210251952.5
申请日：2022-03-15
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种用于单光子探测的中红外频段高效吸收结构，并将这种结构与钨硅超导纳米线单光子探测器结合在一起来提高探测器的探测效率。所述高效吸收结构为金十字天线单元周期排布形成的超表面结构，将WSi纳米线与这种高效吸收结构结合起来，显著提高了WSi SNSPD在中红外波段的吸收率。此外，本发明也可以扩展到由其他薄膜材料制备成的SNSPD上。
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公开(公告)号：CN119374730A
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202411623631.9
申请日：2024-11-14
Applicant: 南京大学
IPC: G01J5/10
Abstract: 本发明公开了一种超导氮化铌热电子测辐射热计制备方法，采用氧化硅/硅双层衬底；通过射频磁控溅射在衬底氧化硅面上生长出六氮五铌薄膜作为缓冲层，直流磁控溅射生长氮化铌薄膜；通过紫外曝光双层光刻胶绘制外部电极，磁控溅射生长钛薄膜和金薄膜，利用lift‑off剥离制备出电极；通过电子束曝光绘制平面螺旋天线图形，磁控溅射生长钛薄膜和金薄膜，利用lift‑off剥离，制备出天线；通过电子束曝光定义微桥图形，通过反应离子刻蚀把微桥的图形转移到氮化铌薄膜之上；在衬底硅面通过紫外曝光定义需要刻蚀的区域，通过FSE深硅刻蚀机蚀刻掉硅，制备悬浮桥结构。本发明在提高工作温度至9 K的同时保证了灵敏度性仍在pw/Hz1/2量级。
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公开(公告)号：CN116995112A
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202310765114.4
申请日：2023-10-08
Applicant: 南京大学
IPC: H01L31/024 , H01L31/09 , H01L31/18 , B82Y40/00 , B82Y15/00
Abstract: 本发明公开了一种带有悬浮桥结构的高灵敏度SNSPD，在热氧化硅衬底上，使用反应磁控溅射制备NbN薄膜；在NbN薄膜上旋涂光刻胶AZ1500，使用深紫外曝光的方式绘制电极图形，使用Ti薄膜和Au薄膜来制备电极；在Ti薄膜和Au薄膜上，通过电子束曝光的方式绘制纳米线图形；利用反应离子刻蚀的方式，去除未被保护的NbN薄膜，进而制备出纳米线；在NbN薄膜上旋涂光刻胶AZ4620，利用深紫外曝光的方式制备刻蚀的窗口；根据所需要的灵敏度要求确定出悬浮桥的尺寸，通过控制刻蚀的时间，去除纳米线下方的硅衬底，从而形成具有不同尺寸悬浮桥的结构。本发明结构简单，能够明显调控SNSPD的探测灵敏度，并且这种结构也不会降低探测器的其他性能。
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公开(公告)号：CN114563838A
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202210251952.5
申请日：2022-03-15
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种用于单光子探测的中红外频段高效吸收结构，并将这种结构与钨硅超导纳米线单光子探测器结合在一起来提高探测器的探测效率。所述高效吸收结构为金十字天线单元周期排布形成的超表面结构，将WSi纳米线与这种高效吸收结构结合起来，显著提高了WSi SNSPD在中红外波段的吸收率。此外，本发明也可以扩展到由其他薄膜材料制备成的SNSPD上。
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公开(公告)号：CN119980158A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202411939588.7
申请日：2024-12-26
Abstract: 本发明公开了一种在液氦温区保持高探测效率的超导纳米线单光子探测器制备方法，采用氧化硅以及硅构成的双层衬底；通过射频磁控溅射在衬底氧化硅面上生长出六氮五铌薄膜作为缓冲层，直流磁控溅射生长氮化铌薄膜，并通过XRR对厚度进行精准测量和控制；通过电子束曝光PMMA A4电子束胶的方式制备双线并联的纳米线结构，通过反应离子刻蚀的方式把纳米线的图形转移到氮化铌薄膜之上；在衬底氧化硅面通过紫外激光直写曝光AZ4620光刻胶的方式，去除需要刻蚀的区域上方的光刻胶，然后通过反应离子刻蚀从器件的氧化硅面刻蚀掉掉氧化硅及硅，制备悬浮桥结构。本发明大幅提高了器件的工作温度的同时，保证了器件的高探测效率。
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