[发明专利]约瑟夫森结的制备方法及约瑟夫森结有效
| 申请号： | 202110610839.7 | 申请日： | 2021-05-31 |
| 公开（公告）号： | CN113380942B | 公开（公告）日： | 2022-09-16 |
| 发明（设计）人： | 高建峰;贺晓彬;李俊杰;王佳;刘卫兵;杨涛;李俊峰;罗军 | 申请（专利权）人： | 中国科学院微电子研究所 |
| 主分类号： | H01L39/24 | 分类号： | H01L39/24;H01L39/22;H01L39/02 |
| 代理公司： | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人： | 孙蕾 |
| 地址： | 100029 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 约瑟夫 制备 方法 | ||
1.一种约瑟夫森结的制备方法，包括以下步骤：
提供一衬底，在所述衬底上形成牺牲层，在所述牺牲层上形成感光层，在所述牺牲层中形成第一沟道,在所述感光层中形成第二沟道；
所述第二沟道设置在所述第一沟道的上方，且所述第一沟道的宽度大于所述第二沟道的宽度；
所述衬底在所述第一沟道、所述第二沟道处形成衬底暴露区；
采用电子束蒸发法在所述衬底暴露区、所述感光层表面形成第一超导金属材料层；
氧化所述第一超导金属材料层，形成第一绝缘材料层；
去除所述牺牲层和所述感光层；
去除所述第一超导金属材料层表面的所述第一绝缘材料层；
氧化所述第一超导金属材料层，形成第二绝缘材料层；
采用电子束蒸发法在所述第二绝缘材料层表面、所述衬底表面形成第二超导金属材料层；
图形化所述第二超导金属材料层，刻蚀至所述第二绝缘材料层，所述第二超导金属材料层与带有所述第二绝缘材料层的所述第一超导金属材料层交叉形成约瑟夫森结；
所述第一超导金属材料层、所述第二超导金属材料层的纵截面呈拱形。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述牺牲层的厚度为所述第一超导金属材料层的厚度的1～2倍；
所述衬底暴露区的纵向截面呈倒置的T型。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一超导金属材料层、所述第二超导金属材料层的金属材料包括铝、铌、镍中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述去除所述第一超导金属材料层表面的所述第一绝缘材料层包括采用氩等离子体去除所述第一超导金属材料层表面的所述第一绝缘材料层。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氧化所述第一超导金属材料层形成第一绝缘材料层或第二绝缘材料层包括采用氧气氧化法、测控溅射法、原子层沉积法中的任意一种方法氧化所述第一超导金属材料层形成第一绝缘材料层或第二绝缘材料层。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述氧化所述第一超导金属材料层，形成第一绝缘材料层或第二绝缘材料层，包括采用氧气氧化法，在氧气流量5～100sccm、压力1～100mtorr的室温环境下氧化所述第一超导金属材料层形成第一绝缘材料层或第二绝缘材料层。
7.一种约瑟夫森结，包括采用权利要求1～6任意一项所述的方法制备的约瑟夫森结。
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