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公开(公告)号：CN110148664B
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN201910394198.9
申请日：2019-05-13
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种约瑟夫森结的制备方法，包括：于基底上外延生长第一超导材料层、第一绝缘材料层及第二超导材料层的三层薄膜结构；刻蚀三层薄膜结构定义出底电极，刻蚀第一绝缘材料层及第二超导材料层定义出结区；于器件表面沉积第二绝缘材料层，第二绝缘材料层的厚度大于三层薄膜结构的厚度，去除结区上表面凸起的第二绝缘材料层；平坦化第二绝缘材料层，使其上表面与结区的上表面平齐；于第二绝缘材料层表面生长金属薄膜，并刻蚀形成旁路电阻；于器件表面生长第三超导材料层，并刻蚀形成电极引出结构。本发明通过缩小结区和其它位置减薄速率的差别，提升器件表面的平坦度；通过化学机械抛光避免弱连接；大大提高器件质量。
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公开(公告)号：CN107329098B
公开(公告)日：2019-09-24
申请号：CN201710363781.4
申请日：2017-05-22
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/00 , G01R33/022 , H01L39/24
Abstract: 本发明提供一种全张量磁场梯度测量组件及制备方法，至少包括：衬底、制备在所述衬底上的第一SQUID器件、第二SQUID器件、第三SQUID器件、第四SQUID器件、第五SQUID器件以及第一梯度线圈、第二梯度线圈、第三梯度线圈、第四梯度线圈、第五梯度线圈，其中，所述第一梯度线圈与所述第一SQUID器件用于测量Gxx磁场梯度分量；所述第二梯度线圈与所述第二SQUID器件用于测量Gyy磁场梯度分量；所述第三梯度线圈与所述第三SQUID器件用于测量Gyx磁场梯度分量；所述第四梯度线圈与所述第四SQUID器件用于测量Gzx磁场梯度分量；所述第五梯度线圈与所述第五SQUID器件用于测量Gzy磁场梯度分量。本发明在同一衬底上制备5个SQUID器件，且每个SQUID器件探测1个分量，减小了组件体积和安装难度，降低制备成本。
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公开(公告)号：CN106953000B
公开(公告)日：2018-10-26
申请号：CN201710154577.1
申请日：2017-03-15
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种集成于约瑟夫森结的超导磁场线圈及其制备方法，所述超导磁场线圈包括：多条底层磁场线圈层、多条顶层磁场线圈层、第二绝缘材料层；所述多条底层磁场线圈层和多条顶层磁场线圈层之间通过所述第二绝缘材料层隔离；所述第二绝缘材料层中设有开孔，所述开孔中填充有第三超导材料层；所述顶层磁场线圈层通过所述开孔中的第三超导材料层连接相邻两条底层磁场线圈层，从而形成整个超导磁场线圈。本发明制备的超导磁场线圈能够在约瑟夫森结处产生磁场，而且通入电流数值将比现有技术所需的电流小，可以扩展约瑟夫森结随磁场变化测量中的磁场范围，提升测量效率。
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公开(公告)号：CN110148664A
公开(公告)日：2019-08-20
申请号：CN201910394198.9
申请日：2019-05-13
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种约瑟夫森结的制备方法，包括：于基底上外延生长第一超导材料层、第一绝缘材料层及第二超导材料层的三层薄膜结构；刻蚀三层薄膜结构定义出底电极，刻蚀第一绝缘材料层及第二超导材料层定义出结区；于器件表面沉积第二绝缘材料层，第二绝缘材料层的厚度大于三层薄膜结构的厚度，去除结区上表面凸起的第二绝缘材料层；平坦化第二绝缘材料层，使其上表面与结区的上表面平齐；于第二绝缘材料层表面生长金属薄膜，并刻蚀形成旁路电阻；于器件表面生长第三超导材料层，并刻蚀形成电极引出结构。本发明通过缩小结区和其它位置减薄速率的差别，提升器件表面的平坦度；通过化学机械抛光避免弱连接；大大提高器件质量。
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公开(公告)号：CN107229021B
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201710372145.8
申请日：2017-05-22
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035
Abstract: 本发明提供一种三维磁场测量组件及制备方法，组件至少包括：衬底、制备在所述衬底上第一SQUID器件、第二SQUID器件、第三SQUID器件、第一探测线圈、第二探测线圈以及第三探测线圈，其中，所述第一探测线圈与第一SQUID器件相连，且所述第一探测线圈的法线方向与X轴方向平行；所述第二探测线圈与第二SQUID器件相连，且所述第二探测线圈的法线方向与Y轴方向平行；所述第三探测线圈与第三SQUID器件相连，且所述第三探测线圈的法线方向与Z轴方向平行。本发明在同一个衬底上制备了3个SQUID器件，且每个SQUID器件探测1个空间方向的磁场，这种方法省略了现有技术组件中的立方体结构，减小了三维磁场探测组件的体积和安装难度，降低了制备成本，缩小了三个器件之间非正交性误差。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106953000A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710154577.1
申请日：2017-03-15
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
CPC classification number: H01L39/025 , H01L39/223 , H01L39/2493
Abstract: 本发明提供一种集成于约瑟夫森结的超导磁场线圈及其制备方法，所述超导磁场线圈包括：多条底层磁场线圈层、多条顶层磁场线圈层、第二绝缘材料层；所述多条底层磁场线圈层和多条顶层磁场线圈层之间通过所述第二绝缘材料层隔离；所述第二绝缘材料层中设有开孔，所述开孔中填充有第三超导材料层；所述顶层磁场线圈层通过所述开孔中的第三超导材料层连接相邻两条底层磁场线圈层，从而形成整个超导磁场线圈。本发明制备的超导磁场线圈能够在约瑟夫森结处产生磁场，而且通入电流数值将比现有技术所需的电流小，可以扩展约瑟夫森结随磁场变化测量中的磁场范围，提升测量效率。
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公开(公告)号：CN105449094A
公开(公告)日：2016-03-30
申请号：CN201511018443.4
申请日：2015-12-29
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
CPC classification number: H01L39/025 , H01L39/12 , H01L39/223 , H01L39/2406 , H01L39/2416 , H01L39/2493
Abstract: 本发明提供一种氮化铌薄膜的制备方法、SQUID器件及其制备方法，包括：在衬底上采用磁控溅射方式依次外延生长第一氮化铌材料层、第一绝缘材料层、第二氮化铌材料层的三层薄膜结构；通过刻蚀形成底电极图形；形成约瑟夫森结；沉积第二绝缘材料层；制备旁路电阻；沉积第三氮化铌材料层，并形成顶电极。该SQUID器件包括：衬底，制备于所述衬底上的超导环，制备于所述衬底上并嵌于所述超导环的环路上的约瑟夫森结，所述约瑟夫森结包括底电极、绝缘材料层和对电极。本发明提供一种制备高质量氮化铌薄膜的方法，并在此基础上制备出基于氮化铌/氮化铝/氮化铌约瑟夫森结的SQUID器件，使得SQUID器件可以在高于4.2K的温度下工作，降低了超导SQUID器件的制冷成本。
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公开(公告)号：CN106816525B
公开(公告)日：2019-03-12
申请号：CN201710031318.X
申请日：2017-01-17
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种氮化铌SQUID器件、制备方法及参数后处理方法，包括：首先在衬底上沉积氮化铌‑绝缘层‑氮化铌三层薄膜结构，然后制备SQUID器件超导环和底电极结构；接着制备多个并联的约瑟夫森结；再在器件表面沉积绝缘薄膜，并在每个约瑟夫森结表面和底电极表面开孔，以使得后续步骤中引出顶电极；再沉积金属薄膜，制备金属旁路电阻；最后沉积氮化铌薄膜，制备梳状顶电极。通过本发明的制备方法和参数后处理方法，若测试发现NbN SQUID器件的临界电流和旁路电阻数值与设计值有较大偏差时，可以对器件进行后期处理以使得临界电流和旁路电阻数值接近设计数值，从而提高器件一致性。
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公开(公告)号：CN105489750B
公开(公告)日：2018-04-03
申请号：CN201610023704.X
申请日：2016-01-14
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L39/04 , H01L39/22 , G01R33/035
Abstract: 本发明提供一种超导量子干涉器件的封装结构，包括：封装槽，底部和侧壁形成有低通滤波层；底板，固定于所述封装槽底部的低通滤波层表面，且制备有器件引出电极；超导量子干涉器件，固定于底板上，并实现电性连接；盖板，密封覆盖于封装槽上形成容置空间，以将超导量子干涉器件封装于该容置空间内，且盖板朝向封装槽的一面形成有低通滤波层，所述低通滤波层包括金属粉末与低温胶的混合物层。本发明在超导量子干涉器件的封装结构中加入由金属纳米粒子构成的屏蔽层，可以有效防止外界射频电磁场进入到超导量子干涉器件中，同时低温胶的绝缘特性使得屏蔽层不能构成导通回路因此不产生金属涡流，从而提高了超导量子干涉器件的稳定性。
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公开(公告)号：CN106816525A
公开(公告)日：2017-06-09
申请号：CN201710031318.X
申请日：2017-01-17
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
CPC classification number: H01L39/025 , H01L39/12 , H01L39/223 , H01L39/2416 , H01L39/2493
Abstract: 本发明提供一种氮化铌SQUID器件、制备方法及参数后处理方法，包括：首先在衬底上沉积氮化铌‑绝缘层‑氮化铌三层薄膜结构，然后制备SQUID器件超导环和底电极结构；接着制备多个并联的约瑟夫森结；再在器件表面沉积绝缘薄膜，并在每个约瑟夫森结表面和底电极表面开孔，以使得后续步骤中引出顶电极；再沉积金属薄膜，制备金属旁路电阻；最后沉积氮化铌薄膜，制备梳状顶电极。通过本发明的制备方法和参数后处理方法，若测试发现NbN SQUID器件的临界电流和旁路电阻数值与设计值有较大偏差时，可以对器件进行后期处理以使得临界电流和旁路电阻数值接近设计数值，从而提高器件一致性。
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