[发明专利]一种新型量子霍尔器件及其制备方法

摘要

本发明提供一种新型量子霍尔器件及其制备方法，包括：1)提供一衬底，在所述衬底表面形成第一超导薄膜层；2)在所述第一超导薄膜层表面覆盖第一介电薄膜层；3)然后在所述第一介电薄膜层表面形成具有预设图形的石墨烯层或半导体薄膜层；4)在所述步骤3)形成的结构表面自下而上依次形成第二介电薄膜层和第二超导薄膜层；5)在所述衬底表面形成金属电极，所述金属电极与石墨烯层或半导体薄膜层接触。本发明基于二维材料和微电子加工工艺，在该器件中采用两层超导薄膜，利用超导材料对磁场的屏蔽特性，控制作用于器件的磁场大小，当超导薄膜较薄时，屏蔽部分外加磁场，剩余的磁力线形成周期磁场作用于超导薄膜，使其工作在正常态向超导态转变的区间，形成量子器件，在实现量子器件高速低功耗的同时，降低器件制备的技术难度。

主权项

1.一种新型量子霍尔器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括：1)提供一衬底，在所述衬底表面形成第一超导薄膜层；2)在所述第一超导薄膜层表面覆盖第一介电薄膜层；3)在所述第一介电薄膜层表面形成具有预设图形的石墨烯层或半导体薄膜层；所述预设图形为井字形结构的霍尔结构；4)在所述步骤3)形成的结构表面自下而上依次形成第二介电薄膜层和第二超导薄膜层；所述第一超导薄膜层与第二超导薄膜层的厚度均小于100nm，5)在所述衬底表面形成金属电极，所述金属电极与石墨烯层或半导体薄膜层接触。