[发明专利]氮化铌SQUID器件、制备方法及参数后处理方法

摘要

本发明提供一种氮化铌SQUID器件、制备方法及参数后处理方法，包括：首先在衬底上沉积氮化铌‑绝缘层‑氮化铌三层薄膜结构，然后制备SQUID器件超导环和底电极结构；接着制备多个并联的约瑟夫森结；再在器件表面沉积绝缘薄膜，并在每个约瑟夫森结表面和底电极表面开孔，以使得后续步骤中引出顶电极；再沉积金属薄膜，制备金属旁路电阻；最后沉积氮化铌薄膜，制备梳状顶电极。通过本发明的制备方法和参数后处理方法，若测试发现NbN SQUID器件的临界电流和旁路电阻数值与设计值有较大偏差时，可以对器件进行后期处理以使得临界电流和旁路电阻数值接近设计数值，从而提高器件一致性。

主权项

1.一种氮化铌SQUID器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括：a)提供一衬底，于所述衬底上依次外延生长第一氮化铌材料层、第一绝缘材料层、第二氮化铌材料层的三层薄膜结构；b)刻蚀所述三层薄膜结构，以形成超导环和底电极；c)刻蚀所述第二氮化铌材料层和第一绝缘材料层以形成两组约瑟夫森结，每组约瑟夫森结包括至少两个子约瑟夫森结；d)在露出的所述第一氮化铌材料层、第二氮化铌材料层及所述衬底上形成第二绝缘材料层，开孔暴露出所述第二氮化铌材料层和第一氮化铌材料层表面；e)在所述第二绝缘材料层上制备金属旁路电阻；f)沉积第三氮化铌材料层，并刻蚀所述第三氮化铌材料层形成顶电极，以并联引出所述子约瑟夫森结；g)根据SQUID器件临界电流实际测试值，计算所述临界电流实际测试值与设计值之间的偏差，再利用微加工工艺去除多余的子约瑟夫森结，使所述临界电流实际测试值接近设计值；h)根据SQUID器件金属旁路电阻的电阻实际测试值，计算所述电阻实际测试值与设计值之间的偏差，通过减薄所述金属旁路电阻的厚度，使所述金属旁路电阻实际测试值接近设计值。