申请/专利权人：中国科学院物理研究所

申请日：2022-03-11

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN114628571B

主分类号：H10N60/01

分类号：H10N60/01;H10N60/12;C23C14/16;C23C14/35;C23C14/58;C23C16/34;C23C16/50;C23C28/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2022.07.01#实质审查的生效;2022.06.14#公开

摘要：本发明实施例涉及一种超导约瑟夫森结及其制备方法，包括：在本征硅衬底上通过磁控溅射设备依次制备第一Nb层、Al‑Al2O3层和第二Nb层得到具有三层结构的样品；通过电子束曝光在三层结构上形成结区；通过反应离子刻蚀去除所述待刻蚀区域中的第二Nb层；化学气相淀积Si3N4绝缘层；通过剥离工艺去除正性电子束抗蚀剂ZEP520及淀积在所述正性电子束抗蚀剂ZEP520上的Si3N4绝缘层；将样品进行化学气相淀积Si3N4绝缘层，通过光刻和反应离子刻蚀去除结区上方的Si3N4绝缘层，形成接触孔；进行样品表面清洁后再磁控溅射制备第三Nb层，通过光刻和反应离子刻蚀去除接触孔所在投影区域以外区域的第三Nb层；对所得样品进行清洗后即得到超导约瑟夫森结。

主权项：1.一种超导约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：准备清洁的本征硅衬底；在所述本征硅衬底上通过磁控溅射设备依次制备第一Nb层、Al-Al2O3层和第二Nb层得到具有三层结构的样品；其中，两层Nb层和Al-Al2O3层中的Al层在所述磁控溅射设备的溅射腔体中通过磁控溅射形成，所述Al-Al2O3层中的Al2O3层在所述磁控溅射设备的进样室的纯氧环境下氧化形成；形成所述三层结构的过程中，所述本征硅衬底不接触大气；通过电子束曝光在所述三层结构上形成结区；其中，所述结区的表面被正性电子束抗蚀剂ZEP520覆盖，所述结区两侧具有没有正性电子束抗蚀剂ZEP520覆盖的待刻蚀区域；通过反应离子刻蚀去除所述待刻蚀区域中的第二Nb层；化学气相淀积Si3N4绝缘层；通过剥离工艺去除正性电子束抗蚀剂ZEP520及淀积在所述正性电子束抗蚀剂ZEP520上的Si3N4绝缘层，并进行样品表面清洁；将表面清洁后的样品进行化学气相淀积Si3N4绝缘层，通过光刻和反应离子刻蚀去除所述结区上方的Si3N4绝缘层，形成接触孔；所述接触孔的面积大于所述结区面积，使得所述结区的Al-Al2O3层暴露在所述接触孔中；进行样品表面清洁后再磁控溅射制备第三Nb层，通过光刻和反应离子刻蚀去除所述接触孔所在投影区域以外区域的第三Nb层；被保留的第三Nb层的底部与结区的第二Nb层接触，顶部形成所述超导约瑟夫森结的测试电极；对所得样品进行清洗后即得到所述超导约瑟夫森结。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院物理研究所 一种超导约瑟夫森结及其制备方法

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