[发明专利]量子器件的制备方法、超导电路及量子芯片

说明书

本发明公开了一种量子器件的制备方法、超导电路及量子芯片。其中，该方法包括：依次在衬底的不同区域上得到多个超导材料层，其中，多个超导材料层分别包括沉积在衬底上的超导材料以及覆盖在对应超导材料上的硬掩膜，多个超导材料层中的超导材料包括具有动力学电感的超导材料；刻蚀掉多个超导材料层上的硬掩膜，得到集成在衬底上的多个目标电路元件；基于多个目标电路元件制备目标量子器件。本发明解决了难以实现超导量子器件的制备的技术问题。

技术领域

本发明涉及超导量子领域，具体而言，涉及一种量子器件的制备方法、超导电路及量子芯片。

背景技术

在相关技术中，利用高电感材料制备超导量子比特时对于制备技术要求较高，难以实现超导量子器件的制备。

因此，在相关技术中，存在难以实现超导量子器件的制备的技术问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种量子器件的制备方法、超导电路及量子芯片，以至少解决难以实现超导量子器件的制备的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种量子器件的制备方法，依次在衬底的不同区域上得到多个超导材料层，其中，所述多个超导材料层分别包括沉积在所述衬底上的超导材料以及覆盖在对应超导材料上的硬掩膜，所述多个超导材料层中的超导材料包括具有动力学电感的超导材料；刻蚀掉所述多个超导材料层上的硬掩膜，得到集成在所述衬底上的多个目标电路元件；基于所述多个目标电路元件制备目标量子器件。

可选地，在所述多个超导材料层为两个超导材料层，所述两个超导材料层为第一超导材料层和第二超导材料层的情况下，所述依次在衬底的不同区域上得到多个超导材料层，包括：在所述衬底上沉积由第一目标区域范围的第一硬掩膜覆盖所述第一目标区域范围的第一超导材料的第一超导材料层，其中，所述第一超导材料为具有动力学电感的超导材料；在沉积有所述第一超导材料层的所述衬底上沉积第二超导材料；将第二硬掩膜覆盖在所述第二超导材料上；对所述第二硬掩膜和所述第二超导材料进行刻蚀处理，得到由第二目标区域范围的第二硬掩膜覆盖所述第二目标区域范围的第二超导材料的第二超导材料层。

可选地，所述在所述衬底上沉积由第一目标区域范围的第一硬掩膜覆盖所述第一目标区域范围的第一超导材料的第一超导材料层，包括：在所述衬底上沉积所述第一超导材料；将所述第一硬掩膜覆盖在所述第一超导材料上；确定所述第一超导材料要留在所述衬底上的第一目标区域范围；对所述第一硬掩膜和所述第一超导材料进行刻蚀处理，得到由第一目标区域范围的第一硬掩膜覆盖所述第一目标区域范围的第一超导材料的第一超导材料层。

可选地，所述对所述第一硬掩膜和所述第一超导材料进行刻蚀处理，得到由第一目标区域范围的第一硬掩膜覆盖所述第一目标区域范围的第一超导材料的第一超导材料层，包括：分别逐步刻蚀掉所述第一硬掩膜中第一其它区域范围的第一硬掩膜，以及刻蚀掉所述第一超导材料中所述第一其它区域的超导材料，得到由所述第一目标区域范围的第一硬掩膜覆盖所述第一目标区域范围的第一超导材料的第一超导材料层，其中，所述第一其它区域范围为所述衬底上除所述第一目标区域范围之外的区域范围。

可选地，所述对所述第二硬掩膜和所述第二超导材料进行刻蚀处理，得到由第二目标区域范围的第二硬掩膜覆盖所述第二目标区域范围的第二超导材料的第二超导材料层，包括：分别逐步刻蚀掉所述第二硬掩膜中第二其它区域的第二硬掩膜，以及刻蚀掉所述第二超导材料中所述第二其它区域的超导材料，得到由所述第二目标区域范围的第二硬掩膜覆盖所述第二目标区域范围的第二超导材料的第二超导材料层，其中，所述第二其它区域范围为所述衬底上除所述第二目标区域范围之外的区域范围。

可选地，所述基于所述多个目标电路元件制备目标超导器件，包括：确定所述衬底上的结区和欧姆接触区；采用阴影蒸发方法，在所述结区蒸发沉积约瑟夫森结和在所述欧姆接触区蒸发沉积欧姆接触，得到作为所述目标超导器件的超导量子比特。