[发明专利]一种极低温下半导体量子点低噪测量系统有效

专利信息
申请号: 201310125176.5 申请日: 2013-04-12
公开(公告)号: CN103235251A 公开(公告)日: 2013-08-07
发明(设计)人: 尚汝南;郭国平;李海鸥;曹刚;肖明;郭光灿 申请(专利权)人: 中国科学技术大学
主分类号: G01R31/26 分类号: G01R31/26
代理公司: 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 代理人: 成金玉;卢纪
地址: 230026 安*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 低温 半导体 量子 点低噪 测量 系统
【权利要求书】:

1.一种极低温下半导体量子点低噪测量系统,其特征在于包括:测量和控制线(1)、热沉部分、铜粉滤波器(7)和PCB板载滤波器(8);所述热沉部分由稀释制冷机PT1层线夹热沉(2)、稀释制冷机PT2层线夹热沉(3)、稀释制冷机Still层线夹热沉(4)、稀释制冷机100mK层线夹热沉(5)、稀释制冷机MC层线夹热沉(6)五级热沉顺序级联组成;测量和控制线(1)进入热沉部分后依次通过稀释制冷机PT1层线夹热沉(2)、稀释制冷机PT2层线夹热沉(3)、稀释制冷机Still层线夹热沉(4)、稀释制冷机100mK层线夹热沉(5)和稀释制冷机MC层线夹热沉(6)后至稀释制冷机混合室冷板,经过稀释制冷机混合室最后一级冷板后焊接在D型接口上,D型接口与铜粉滤波器(7)的D型接口入口相连;测量和控制线(1)再经过铜粉滤波器(7)后,由铜粉滤波器(7)的D型接口出口离开,测量和控制线(1)的接口进入PCB板载滤波器(8),经过PCB板载滤波器(8)后,测量和控制线(1)连接到半导体量子点相应的电极上。

2.根据权利要求1所述的极低温下半导体量子点低噪测量系统,其特征在于:所述每层热沉均为多层冷板构成,延长热交换线路的长度,它包括主冷板(9)、两块盖板(15)、中间盖板(19)和固定底板(10);固定底板(10)与主冷板(9)底部连接固定;在主冷板(9)的两面分别开有主冷板布线槽(11),测量和控制线(1)放置在一面的主冷板布线槽(11)中,将一块盖板(15)盖在主冷板(9)上并贴合,从而使测量和控制线(1)紧密夹在主冷板(9)和盖板(15)中;将测量和控制线(1)弯折越过主冷板(9)的顶部后,继续固定在主冷板(9)的另一面的主冷板布线槽(11)中,用中间板(19)的一侧盖在主冷板(9)的另一侧面上并贴合;将测量和控制线(1)从主冷板(9)的底部过主冷板底部过线槽(14)中弯折后,固定在中间盖板(19)带中间盖板布线槽(18)的一面,用第二块盖板(15)盖在中间盖板(19)上并贴合,测量和控制线(1)在热沉部分每层的主冷板,盖板,中间盖板中廻行穿过,然后上述各板之间通过螺钉紧固连接。

3.根据权利要求2所述的极低温下半导体量子点低噪测量系统,其特征在于:所述主冷板(9)、盖板(15)、中间盖板(19)均需要镀金,镀金厚度20um以上,以增加热导性和表面平整性。

4.根据权利要求2所述的极低温下半导体量子点低噪测量系统,其特征在于:所述固定底板(10)通过主冷板底座固定孔(13)和平行于地面的稀释制冷机冷板固定;固定底板(10)与释制冷机冷板之间需要略微涂抹N-grease真空油脂,填补接触空隙,以增加导热性。

5.根据权利要求1所述的极低温下半导体量子点低噪测量系统,其特征在于:所述铜粉滤波器(7)包括铜粉滤波器底座(49)、铜粉滤波器套筒(23)、铜粉滤波器盖板(27)和绕线柱(32)构成;绕线柱(23)一端带有固定螺孔(34),直接通过铜粉滤波器底座过孔(20)固定在铜粉滤波器底座(49)上;铜粉滤波器盖板(27)包括25pin-D型接头进口(29)和出口(28),通过D型头固定孔,将测量和控制线(1)的接头固定在铜粉滤波器盖板(27)上,铜粉滤波器套筒(23)中加有铜粉。

6.根据权利要求1所述的极低温下半导体量子点低噪测量系统,其特征在于:所述PCB板载贴片滤波器(8)包括排针接口焊接点(37)、贴片RC滤波器焊接点(41)、铁氧体磁珠滤波器焊接点(38)、贴片RC滤波器接地总线(36),到半导体量子点电极的焊接点(42)、高频线路焊接点(43)、高频线路接地焊接点35)、半导体量子点所在位置的开口(40)与铜底座固定的孔(39)、排针接口焊接点(37);其中排针接口焊接点(37)、贴片RC滤波器焊接点(41)、铁氧体磁珠滤波器焊接点(38)和半导体量子点电极的焊接点(42)它们之间依先后顺序通过印刷电路线连接在一起,在贴片滤波器焊接完毕后,形成从铜粉滤波器出口端到量子点电极间的滤波电路;高频线路焊接点(43)、高频线路接地焊接点(35)焊接单独的高频线路;半导体量子点所在位置的开口(40)与铜底座固定的孔(39)用以固定PCB板。

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