[发明专利]约瑟夫森结、约瑟夫森结的制备方法、装置及超导电路

权利要求书

1.一种约瑟夫森结，其特征在于，包括：

第一电极层，用于实现信号传输；

第二电极层，用于实现信号传输；

绝缘层，设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间，以形成约瑟夫森结；

其中，所述第一电极层和所述第二电极层由预设材料构成，所述绝缘层由与所述预设材料相对应的化合物构成，所述预设材料包括非铝的超导材料，以延长超导量子比特的相干时间；

所述第一电极层设置于预设基板上，所述第二电极层为一端设置于所述绝缘层上、另一端为设置于所述预设基板上的桥结构；所述第二电极层包括：第一子电极部以及与所述第一子电极部相连接的第二子电极部，所述第一子电极部通过第二掩模对在所述预设基板上形成的薄膜结构进行刻蚀处理所获得，所述薄膜结构至少包括：由所述预设材料构成的底层结构和顶层结构、以及设置于所述底层结构和顶层结构之间的中间层结构，所述中间层结构由与所述预设材料相对应的化合物构成；对所述薄膜结构进行刻蚀处理，获得至少部分的所述第二电极层；所述第二子电极部通过分割区域生成，所述分割区域通过第三掩模对所述薄膜结构的中间层结构和底层结构进行刻蚀处理所获得，所述分割区域位于所述第一子电极部的一侧，所述第二子电极部与预设基板之间形成预设空隙。

2.根据权利要求1所述的约瑟夫森结，其特征在于，所述非铝的超导材料包括钽，与所述预设材料相对应的化合物包括氧化钽。

3.根据权利要求1所述的约瑟夫森结，其特征在于，所述非铝的超导材料包括钼，与所述预设材料相对应的化合物包括氧化钼。

4.根据权利要求1所述的约瑟夫森结，其特征在于，所述非铝的超导材料包括钒，与所述预设材料相对应的化合物包括氧化钒。

5.一种约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，包括：

获取衬底结构；

在所述衬底结构上形成第一电极层，在所述第一电极层上形成绝缘层，并在所述绝缘层上形成第二电极层，其中，所述第一电极层和所述第二电极层由预设材料构成，所述绝缘层由与所述预设材料相对应的化合物构成，所述预设材料包括非铝的超导材料，以延长超导量子比特的相干时间；

将所述第一电极层、绝缘层和所述第二电极层所形成的结构确定为约瑟夫森结；

所述第二电极层包括：第一子电极部以及与所述第一子电极部相连接的第二子电极部，所述第一子电极部通过第二掩模对在所述衬底结构上形成的薄膜结构进行刻蚀处理所获得，所述薄膜结构至少包括：由所述预设材料构成的底层结构和顶层结构、以及设置于所述底层结构和顶层结构之间的中间层结构，所述中间层结构由与所述预设材料相对应的化合物构成；在获得所述第一子电极部之后，所述方法还包括：

获取第三掩模；

基于所述第三掩模对所述薄膜结构的中间层结构和底层结构进行刻蚀处理，获得位于所述第一子电极部一侧的分割区域；

基于所述分割区域生成与所述第一子电极部相连接的第二子电极部，所述第二电极层为一端设置于所述绝缘层上、另一端为设置于所述预设基板上的桥结构，所述第二子电极部与衬底结构之间形成预设空隙。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述非铝的超导材料包括钽，与所述预设材料相对应的化合物包括氧化钽；或者，

所述非铝的超导材料包括钼，与所述预设材料相对应的化合物包括氧化钼；或者，

所述非铝的超导材料包括钒，与所述预设材料相对应的化合物包括氧化钒。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述衬底结构上形成第一电极层，包括：

获取用于生成第一电极层的第一掩模；

通过所述第一掩模在所述衬底结构上形成所述第一电极层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述第一电极层上形成绝缘层，包括：

对所述第一电极层进行氧化处理，获得氧化牺牲层；

去除所述氧化牺牲层，获得与所述第一电极层相对应的预处理电极层；

对所述预处理电极层进行氧化处理，形成所述绝缘层。