[发明专利]一种超导纳米线单光子探测器阵列的设计

权利要求书

1.一种超导纳米线单光子探测器阵列的设计，其特征在于，包括：在清洗过的基底上生成纳米薄膜，在纳米薄膜的外圈生成第一电极、内圈生成第二电极，第二电极由行、列电极交错排布形成网格状，在网格中生成蜿蜒状的纳米线，在相邻列电极之间生成电极隔离层和空隙，在电极隔离层上生成顶层电极以连接相邻列电极，行电极从空隙通过，由纳米线并联电阻形成纳米线单元，由数个纳米线单元组成探测器阵列的阵元。

2.根据权利要求1所述的超导纳米线单光子探测器阵列的设计，其特征在于，所述在清洗过的基底上生成纳米薄膜，包括：用丙酮和酒精以超声5至15min去除硅化物的基底表面附着的杂质，用去离子水冲洗和氮气吹干，采用磁控溅射技术生成5至7nm厚的NbN或WSi或NbTiN纳米薄膜。

3.根据权利要求1所述的超导纳米线单光子探测器阵列的设计，其特征在于，所述在纳米薄膜的外圈生成第一电极，包括：在纳米薄膜表面以4000rpm的速度旋涂2μm厚的AZ-1500正性光刻胶，采用光刻工艺生成电极形状的光刻胶掩膜，在掩膜上生成100μm厚的第一金电极，作为外圈电极。

4.根据权利要求1所述的超导纳米线单光子探测器阵列的设计，其特征在于，所述在纳米薄膜的内圈生成第二电极，包括：在纳米薄膜表面以3000rpm的速度旋涂200nm厚的PMMAA4正性电子曝光胶，采用电子曝光工艺生成电极形状的曝光胶掩膜，在掩膜上生成40nm厚的第二金电极，作为内圈电极。

5.根据权利要求1所述的超导纳米线单光子探测器阵列的设计，其特征在于，所述在网格中生成蜿蜒状的纳米线，包括：在纳米薄膜表面旋涂HSQ负性电子曝光胶，在网格中采用电子曝光工艺生成纳米线形状的曝光胶掩膜，在掩膜上采用等离子刻蚀工艺生成完整的大面积纳米线。

6.根据权利要求5所述的超导纳米线单光子探测器阵列的设计，其特征在于，所述在相邻列电极之间设置电极隔离层，包括：在纳米线区域和行列电极的交叉区域，采用电子曝光工艺生成二氧化硅的电极隔离层。

7.根据权利要求7所述的超导纳米线单光子探测器阵列的设计，其特征在于，所述在电极隔离层上生成顶层电极，包括：在纳米薄膜表面以3000rpm的速度旋涂300nm厚的6200.13正性电子曝光胶，采用电子曝光工艺生成电极形状的曝光胶掩膜，在掩膜上生成100nm厚的顶层电极。