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公开(公告)号：CN102426342A
公开(公告)日：2012-04-25
申请号：CN201110254078.2
申请日：2011-08-31
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035
Abstract: 本发明公布了一种基于三端变压器的SQUID前端电路与其调整方法。三端变压器由绕制在同一个磁环上的三组线圈构成，三端变压器原边(1)和(2)用于实现SQUID磁通信号传输和方波偏置波形的补偿，副边主要用于信号输出；通过在SQUID并联支路加入合成波形，可实现SQUID偏置为理想的方波偏置电流，并可借助补偿支路对输入前置放大器的偏置载波进行补偿。本发明还提供了前端电路的调整方法，主要思路是采用低频调节-高频使用，包括偏置电流调整与工作点测定、合成波形调整、波形补偿和高频微调步骤。
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公开(公告)号：CN102353911A
公开(公告)日：2012-02-15
申请号：CN201110254095.6
申请日：2011-08-31
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035 , G01R15/00
Abstract: 一种基于扰动补偿的环境场下高灵敏度磁测量装置及实现方法，该方法包括：由第二积分器、低通滤波器、第二反馈电阻和反馈线圈构成的第二反馈支路和基于该支路形成的第二磁通锁定环路，实现环境磁场低频扰动补偿。基于该方法构建的超导磁传感器可同时实现对环境场的高通响应频率特性和对电路噪声的低通响应频率特性，保证在不影响微弱信号测量的前提条件下，抑制环境场扰动对SQUID磁测量的影响，避免溢出现象发生。该方法基于超导磁传感器，适用于待测磁场信号频率高于环境场扰动频段(直流-30Hz)的应用环境。
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公开(公告)号：CN111969101A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010871236.8
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NbN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NbNx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NbNx势垒层，得到SNS结构约瑟夫森结，无需并联电阻，解决了SIS结构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，具有表面平整度高以及氮化均匀性好等特点，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：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：CN103616650B
公开(公告)日：2017-04-19
申请号：CN201310602036.2
申请日：2013-11-25
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035
Abstract: 本发明涉及一种基于预失真的超导磁补偿装置及方法，其特征在于所述的装置由参考磁传感器、磁补偿电路和补偿线圈三部分组成，其中参考磁传感器用于测量待补偿区域的磁场信号；磁补偿电路则从参考磁传感器测得的磁场信号中提取出待补偿频段的信号，然后通过补偿线圈形对特定区域的磁场进行补偿。提供的补偿方法特征在于首先通过模数转换器获取外部参考磁传感器的测量值后在控制器中进行降噪或阈值判断数字信号处理；然后由数模转换器经功率放大器和反馈电阻驱动一个比SQUID器件自身反馈系数高几十倍的线圈对其输入信号选择性地进行预失真，最后通过同步数据采集设备对磁通锁定环和功率放大器的输出信号采样。提供的装置简单、体积小、稳定性高，适合在运动和野外环境下使用。
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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：CN105428517A
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201510750190.3
申请日：2015-11-06
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L39/24 , H01L39/02 , H01L39/06 , H01L23/532 , H01L21/768
CPC classification number: H01L39/2493 , H01L21/76838 , H01L23/53285 , H01L39/025 , H01L39/06 , H01L2221/1068
Abstract: 本发明提供一种双通道超导连接及其制备方法，包括：于衬底上依次制备第一超导材料层、第一绝缘材料层、第二超导材料层；刻蚀第二超导材料层和第一绝缘材料层，露出第一超导材料层；刻蚀第一、第二超导材料层，形成双通道超导连接和约瑟夫森结；于第一绝缘材料层和衬底上形成第二绝缘材料层；形成旁路电阻；沉积第三超导材料层，并形成配线。双通道超导连接包括：并联的第一、第二通道，第一通道包括依次层叠的衬底、底电极、绝缘材料层及对电极；所述第二通道为衬底上的纯超导通道。本发明通过改进超导电路版图，在制备层间超导通道时，并联一个纯的超导连接通道，克服了以往的连接通道的约瑟夫森效应，提高了超导电路器件的性能及其稳定性。
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公开(公告)号：CN103954918A
公开(公告)日：2014-07-30
申请号：CN201410199606.2
申请日：2014-05-13
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035
Abstract: 本发明涉及一种二阶SBC超导量子干涉梯度计及制作方法，其特征在于是将二阶多环结构的SQUID梯度芯片与电感线圈集成在一起构成可使用直读电路的二阶多环结构超导自举(Superconducting Bootstrap Circuit,SBC)SQUID梯度计，所构筑的此类器件可以利用直读电路来读出器件输出信号，而且由于器件是由宽度很窄的超导薄膜线条构成，降低了地球环境磁场对器件磁通陷入的影响，并且器件仅对二阶梯度磁场有响应，对磁场和一阶梯度磁场不敏感，这些特点大大提高了其在无屏蔽环境磁场中的适应能力和工作稳定性，使其在微弱磁测量中具有极大的应用潜力。
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