[发明专利]亚微米约瑟夫森隧道结及其制备方法

摘要

本发明提供一种亚微米约瑟夫森隧道结及其制备方法，包括如下步骤：1）提供一衬底，并于衬底的上表面形成底层超导薄膜层、绝缘薄膜层及顶层超导薄膜层；2）刻蚀去除部分顶层超导薄膜层、部分绝缘薄膜层及部分底层超导薄膜层；3）于步骤2）所得到结构的表面形成一第一绝缘层；4）于步骤3）所得到结构的表面形成第二绝缘层；5）于步骤4）所述得到结构的表面形成附加超导薄膜层，并刻蚀附加超导薄膜层以形成第二亚微米线条，第二亚微米线条至少与第一亚微米线条呈十字交叉连接。本发明可以有效解决现有技术中存在的电极窗口问题；双层绝缘层不仅改善了边缘效应、降低了台阶过渡处漏电流的产生，还有利于提高约瑟夫森结的质量及可靠性。

主权项

1.一种亚微米约瑟夫森隧道结的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)提供一衬底，并于所述衬底的上表面形成由下至上依次叠置的底层超导薄膜层、绝缘薄膜层及顶层超导薄膜层；2)刻蚀去除部分所述顶层超导薄膜层、部分所述绝缘薄膜层及部分所述底层超导薄膜层，保留的所述顶层超导薄膜层形成第一亚微米线条并作为所述约瑟夫森结的部分顶电极，保留的所述绝缘薄膜层作为所述约瑟夫森结的势垒层，保留的所述底层超导薄膜层作为所述约瑟夫森结的底电极；3)于步骤2)所得到结构的表面形成一第一绝缘层，所述第一绝缘层覆盖暴露的所述衬底的上表面、所述势垒层及所述底电极，并至少暴露出所述第一亚微米线条的上表面；4)于步骤3)所得到结构的表面形成第二绝缘层，所述第二绝缘层覆盖所述第一绝缘层；并于所述第二绝缘层内形成第一开口，所述第一开口至少暴露出所述第一亚微米线条的上表面；5)于步骤4)所述得到结构的表面形成附加超导薄膜层，并刻蚀所述附加超导薄膜层以形成第二亚微米线条，所述第二亚微米线条至少与所述第一亚微米线条呈十字交叉连接；所述第二亚微米线条与所述第一亚微米线条共同构成约瑟夫森结的顶电极。