[发明专利]单光子探测器及制备方法

权利要求书

1.一种单光子探测器，其特征在于，所述单光子探测器至少包括：

衬底及形成于所述衬底上的超导线，所述超导线包括多个直线部及连接直线部的拐角部；

其中，所述超导线的各直线部经由拐角部实现串联，拐角部的厚度大于直线部的厚度以使得拐角部的临界电流提升至高于直线部的临界电流水平。

2.根据权利要求1所述的单光子探测器，其特征在于：所述超导线的材料为NbN，Nb，NbSi，WSi，TaN，MoSi或NbTiN。

3.根据权利要求1所述的单光子探测器，其特征在于：所述超导线为超导纳米线或超导微米线。

4.根据权利要求1所述的单光子探测器，其特征在于：各直线部平行设置。

5.根据权利要求4所述的单光子探测器，其特征在于：所述超导线的直线部的线宽与相邻超导线直线部间隔距离的比值为10％～90％。

6.根据权利要求1所述的单光子探测器，其特征在于：所述超导线的拐角部的厚度比直线部的厚度大至少1倍。

7.一种如权利要求1～6任意一项所述的单光子探测器的制备方法，其特征在于，所述单光子探测器的制备方法至少包括：

1)提供一衬底，于所述衬底的表面生长第一超导薄膜；

2)于所述第一超导薄膜上旋涂光刻胶，通过曝光显影露出超导线的拐角区域，并去除所述拐角区域表面的氧化层；

3)于步骤2)形成的结构表面生长第二超导薄膜，剥离所述光刻胶以去除所述拐角区域以外的第二超导薄膜；

4)于所述第一超导薄膜及所述第二超导薄膜表面旋涂光刻胶，通过曝光写出超导线结构，并刻蚀所述第一超导薄膜及所述第二超导薄膜，以形成超导线；

5)于所述超导线上制备电极。

8.根据权利要求7所述的单光子探测器的制备方法，其特征在于：采用高真空磁控溅射装置生长所述第一超导薄膜及所述第二超导薄膜。

9.根据权利要求7所述的单光子探测器的制备方法，其特征在于：在高真空磁控溅射装置中采用离子束轰击表面的方式去除所述拐角区域表面的氧化层。

10.根据权利要求9所述的单光子探测器的制备方法，其特征在于：在高真空磁控溅射装置中原位生长所述第二超导薄膜。