[发明专利]一种超导约瑟夫森结以及量子芯片的制备方法

权利要求书

1.一种超导约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，包括：

确定衬底上用于制备超导约瑟夫森结的第一区域，所述第一区域的形状与所述超导约瑟夫森结的轮廓形状一致；

于所述第一区域上制备隔离层；

于所述衬底上制备覆盖所述隔离层的图形层，且所述图形层上形成有与所述超导约瑟夫森结的轮廓形状一致的图形；

以所述图形层为掩膜利用刻蚀介质刻蚀所述隔离层；

以所述图形层为掩膜形成所述超导约瑟夫森结于所述第一区域，其中，所述超导约瑟夫森结包括第一超导材料层、绝缘层和第二超导材料层，所述绝缘层位于所述第一超导材料层上，所述第二超导材料层位于所述绝缘层上。

2.根据权利要求1所述的超导约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，所述隔离层的材质为Si、SiO₂或金属。

3.根据权利要求1所述的超导约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，所述隔离层与所述第一超导材料层为相同的金属材质。

4.根据权利要求4所述的超导约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，所述以所述图形层为掩膜利用刻蚀介质刻蚀所述隔离层形成窗口，包括：

以所述图形层为掩膜利用刻蚀介质刻蚀去除部分所述隔离层获得超导材料层。

5.根据权利要求4所述的超导约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，所述以所述图形层为掩膜形成所述超导约瑟夫森结于所述第一区域，包括：

氧化所述超导材料层获得所述第一超导材料层和所述绝缘层；

以所述图形层为掩膜在所述绝缘层上沉积形成所述第二超导材料层。

6.根据权利要求1所述的超导约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，所述于所述第一区域上制备隔离层，包括：

形成隔离材料层于所述衬底上；

图形化所述隔离材料层，获得位于所述第一区域上的所述隔离层。

7.根据权利要求1所述的超导约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，所述隔离层的厚度大于或等于所述超导约瑟夫森结的厚度。

8.根据权利要求7所述的超导约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，所述于所述衬底上制备覆盖所述隔离层的图形层，且所述图形层上形成有与所述超导约瑟夫森结的轮廓形状一致的图形，包括：

于所述衬底上涂覆光刻胶，形成覆盖所述隔离层的光刻胶层；

图形化所述光刻胶层形成与所述超导约瑟夫森结的轮廓形状一致的图形，获得所述图形层，其中，所述图形层与所述隔离层位置相对应。

9.一种量子芯片的制备方法，所述量子芯片包括线路和超导约瑟夫森结，其特征在于，所述量子芯片的制备方法包括：

提供衬底；

形成第一金属层于所述衬底上；

图形化所述第一金属层，获得所述线路；

利用权利要求1至8中任一项所述方法制备所述超导约瑟夫森结；以及

连接所述线路和所述超导约瑟夫森结。

10.根据权利要求9所述的量子芯片的制备方法，其特征在于，所述第一金属层为不溶于所述刻蚀介质的材质。

11.根据权利要求10所述的量子芯片的制备方法，其特征在于，所述第一金属层为Nb，所述隔离层为Al，所述刻蚀介质为四甲基氢氧化铵溶液。