[发明专利]一种超导转变边探测器的制备方法

说明书

本申请提供一种超导转变边探测器的制备方法，包括以下步骤：通过磁控溅射方法在衬底上制备铝(Al)薄膜；对Al薄膜进行光刻和湿法刻蚀处理；获取探测器薄膜和电极图形；对Al薄膜再次进行光刻处理，采用光刻胶覆盖电极图形区域；采用多能量离子注入方法对探测器薄膜区域进行锰(Mn)离子注入；通过调整Mn离子的注入量能够调整探测器薄膜的超导转变温度，超导转变温度范围为1.2K‑50mK；去除所述光刻胶；获取待处理器件。本申请实施例采用多能量离子注入方法对探测器薄膜区域进行Mn离子注入，电极区域不进行Mn离子注入，如此，能够实现基于同一层Al薄膜通过选区注入实现探测器和超导电极两种不同超导转变温度的薄膜。

技术领域

本申请涉及超导电子器件制备，特别涉及一种超导转变边探测器的制备方法。

背景技术

超导转变边探测器是一种利用超导薄膜在正常态到超导态转变区域内电阻随温度急剧变化的特性来探测入射粒子能量的大小。

通常超导转变边探测器的工作在超导转变区域内，在100mK附近，而电极材料通常采用高Tc的如铌(Nb，9.5K)、铝(Al，1.2K)等薄膜作为电极，这样在超导转变边探测器工作温度附近电极材料处于超导态。现有技术中在同一层薄膜不能存在探测器和超导电极两种不同超导转变温度的薄膜。

发明内容

本申请要解决是现有技术中在同一层薄膜不能存在探测器和超导电极两种不同超导转变温度的薄膜的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例公开了一种超导转变边探测器的制备方法，包括以下步骤：

通过磁控溅射方法在衬底上制备铝(Al)薄膜；

对所述Al薄膜进行光刻和湿法刻蚀处理；获取探测器薄膜和电极图形；

对所述Al薄膜再次进行光刻处理，采用光刻胶覆盖所述电极区域和所述衬底上没有被所述探测器薄膜覆盖的区域；

采用多能量离子注入方法对所述探测器薄膜区域进行锰(Mn)离子注入；通过调整Mn离子的注入量能够调整所述探测器薄膜的超导转变温度，所述超导转变温度范围为1.2K-50mK；

去除所述光刻胶；获取待处理器件。

进一步地，所述衬底为氮化硅(SiN)衬底。

可选的，所述衬底为硅(Si)衬底。

进一步地，还包括以下步骤：

对所述待处理器件的第一面采用电阻蒸发及剥离工艺制备金(Au)吸收体；所述第一面对应所述衬底上制备Al薄膜的一面；

对所述待处理器件的第二面进行刻蚀处理；所述第二面对应所述衬底与所述探测器薄膜间隔的一面；获取所述超导转变边探测器。

采用上述技术方案，本申请具有如下有益效果：

本申请实施例提供的超导转变边探测器的制备方法，采用多能量离子注入方法对所述探测器薄膜区域进行锰Mn离子注入；通过调整Mn离子的注入量能够调整所述探测器薄膜的超导转变温度，所述超导转变温度范围为1.2K-50mK；可以实现探测器薄膜的超导转变温度的连续可调，而电极区域不进行Mn离子注入，如此，本申请实施例能够实现基于同一层Al薄膜通过选区注入实现探测器和超导电极两种不同超导转变温度的薄膜。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一种超导转变边探测器的制备方法的流程示意图；

具体实施方式