[发明专利]一种超导量子约瑟夫森结及其制备方法

权利要求书

1.一种超导量子约瑟夫森结制备方法，其特征在于，包括：

在衬底上设置第一超导金属层；

对所述第一超导金属层图形化，得到超导金属图形；

在所述超导金属图形表面设置第一绝缘层；所述第一绝缘层覆盖所述超导金属图形的目标侧壁；

在设置过所述第一绝缘层的衬底设置第二超导金属层；

去除所述超导金属图形上方的第二超导金属层，得到约瑟夫森结前置物；

在所述约瑟夫森结前置物的表面设置第二绝缘层，所述第二绝缘层将所述第二超导金属层覆盖，得到约瑟夫森结。

2.如权利要求1所述的超导量子约瑟夫森结制备方法，其特征在于，所述在所述超导金属图形表面设置第一绝缘层包括：

对所述超导金属图形进行氧化处理，在所述超导金属图形上生长第一金属氧化物层。

3.如权利要求1所述的超导量子约瑟夫森结制备方法，其特征在于，所述在所述约瑟夫森结前置物的表面设置第二绝缘层包括：

对所述约瑟夫森结前置物进行氧化处理，在所述第二超导金属层上生长第二金属氧化物层。

4.如权利要求1所述的超导量子约瑟夫森结制备方法，其特征在于，所述在设置过所述第一绝缘层的衬底设置第二超导金属层，去除所述超导金属图形上方的第二超导金属层包括：

在所述第一绝缘层的表面设置第一光刻胶层；

在设置过所述第一光刻胶层的衬底设置第二超导金属层；

通过剥离工艺，去除所述第一光刻胶层及所述第一光刻胶层表面的第二超导金属层。

5.如权利要求1所述的超导量子约瑟夫森结制备方法，其特征在于，对所述第一超导金属层图形化，得到超导金属图形包括：

对所述第一超导金属层图形化，得到由沟道分断的超导金属图形；

相应地，所述去除所述超导金属图形上方的第二超导金属层，得到约瑟夫森结前置物包括：

去除所述超导金属图形上方的第二超导金属层，得到约瑟夫森结前置物，所述约瑟夫森结前置物包括目标结及寄生结，所述目标结及所述寄生结分别位于所述沟道的两个目标侧壁处；

相应地，所述在所述约瑟夫森结前置物的表面设置第二绝缘层，所述第二绝缘层将所述第二超导金属层覆盖，得到约瑟夫森结包括：

在所述约瑟夫森结前置物的表面设置第二绝缘层，所述第二绝缘层将所述第二超导金属层覆盖，由所述目标结得到所述约瑟夫森结，并由所述寄生结得到寄生约瑟夫森结；

去除所述寄生约瑟夫森结对应的表面区域的绝缘层；

在所述寄生约瑟夫森结对应的表面区域设置第三超导金属层；

在所述第三超导金属层表面设置第三绝缘层。

6.如权利要求5所述的超导量子约瑟夫森结制备方法，其特征在于，所述在所述寄生约瑟夫森结对应的表面区域设置第三超导金属层包括；

在除所述寄生约瑟夫森结对应的表面区域之外的区域设置第二光刻胶层；

在设置了所述第二光刻胶层的衬底的表面设置第三超导金属层；

通过剥离工艺，去除所述第二光刻胶层及所述第二光刻胶层表面的第三超导金属层。

7.如权利要求1所述的超导量子约瑟夫森结制备方法，其特征在于，所述第一超导金属层与所述第二超导金属层的材质相同。

8.如权利要求7所述的超导量子约瑟夫森结制备方法，其特征在于，所述第一超导金属层与所述第二超导金属层为铌、铝、钽及氮化钛中的至少一种组成的层。

9.如权利要求1所述的超导量子约瑟夫森结制备方法，其特征在于，所述第一超导金属层与所述第二超导金属层的厚度相同。

10.一种超导量子约瑟夫森结，其特征在于，所述超导量子约瑟夫森结为通过如权利要求1至9任一项所述的超导量子约瑟夫森结制备方法获得的约瑟夫森结；

所述超导量子约瑟夫森结内的电流流动方向，平行于所述超导量子约瑟夫森结对应的衬底的延伸平面。