[发明专利]一种量子芯片测试结构、其制备方法和测试方法

权利要求书

1.一种量子芯片测试结构，包括：

位于衬底上的超导约瑟夫森结；以及

位于所述超导约瑟夫森结上的导电膜层，所述导电膜层用于实现与探针的电接触并保护所述超导约瑟夫森结；

或者，

位于衬底上的超导约瑟夫森结及其连接结构；以及

位于所述超导约瑟夫森结的连接结构上的导电膜层，所述导电膜层用于实现与探针的电接触并保护所述超导约瑟夫森结的连接结构。

2.根据权利要求1所述的量子芯片测试结构，其特征在于，所述导电膜层包括光刻胶和石墨的混合物层；或者，所述导电膜层包括有机半导体材料层；或者，所述导电膜层包括与导电膜层所覆盖的金属材质相比不耐化学腐蚀的金属层。

3.根据权利要求1所述的量子芯片测试结构，其特征在于，所述连接结构包括超导约瑟夫森结的上层电极和/或下层电极，其中，所述上层电极与所述超导约瑟夫森结的上层超导材料层电连接，所述下层电极与所述超导约瑟夫森结的下层超导材料层电连接。

4.根据权利要求1所述的量子芯片测试结构，其特征在于，所述连接结构包括与约瑟夫森结相连接的电结构。

5.一种量子芯片测试结构的制备方法，包括：

在衬底上制备超导约瑟夫森结；以及

形成导电膜层于所述超导约瑟夫森结上，所述导电膜层用于实现与探针的电接触并保护所述超导约瑟夫森结；

或者，

在衬底上制备超导约瑟夫森结及其连接结构；以及

形成导电膜层于所述超导约瑟夫森结的连接结构上，所述导电膜层用于实现与探针的电接触并保护所述超导约瑟夫森结的连接结构。

6.根据权利要求5所述的量子芯片测试结构的制备方法，其特征在于，形成导电膜层于所述超导约瑟夫森结上或所述超导约瑟夫森结的连接结构上的步骤包括：

形成导电膜材料层覆盖在所述衬底上；

图形化所述导电膜材料层以获得所述导电膜层。

7.根据权利要求6所述的量子芯片测试结构的制备方法，其特征在于，形成导电膜材料层覆盖在所述衬底上的步骤包括：

涂覆光刻胶和石墨的混合物层覆盖在所述衬底上；或者，利用真空蒸镀工艺构建有机半导体材料层或者金属层覆盖在所述衬底上；

图形化所述导电膜材料层以获得所述导电膜层的步骤包括：至少去除所述超导约瑟夫森结之外的部分，保留至多覆盖在所述超导约瑟夫森结上的所述导电膜材料层；或者，至少去除所述超导约瑟夫森结的连接结构之外的部分，保留至多覆盖在所述超导约瑟夫森结的连接结构上的所述导电膜材料层。

8.一种量子芯片的测试方法，包括：

提供量子芯片测试结构设置于测试设备中，所述量子芯片测试结构为如权利要求1-4中任意一项所述的量子芯片测试结构，或者为如权利要求5-7中任意一项所述的量子芯片测试结构的制备方法获得的量子芯片测试结构；以及

将测试设备的探针与所述导电膜层直接接触进行超导约瑟夫森结的电性测试。

9.一种量子芯片的制备方法，包括如权利要求8所述的一种量子芯片的测试方法，其特征在于，在测试完成后，包括：

若所述导电膜层包括光刻胶和石墨的混合物层，利用丙酮去除光刻胶，将石墨在乙醇中分散并超声，采用氧气焚烧剩余的石墨，并进行清洗；和/或，

若所述导电膜层包括有机半导体材料层，采用有机溶剂去除所述有机半导体材料层，并进行清洗；和/或，

若所述导电膜层包括与超导约瑟夫森结的金属材质相比不耐化学腐蚀的金属层，采用湿法刻蚀工艺剥离所述金属层，并进行清洗。