[发明专利]无磁屏蔽环境下抑制磁场干扰的SQUID器件的结构有效

专利信息
申请号: 201410414568.8 申请日: 2014-08-21
公开(公告)号: CN104377299B 公开(公告)日: 2017-09-26
发明(设计)人: 刘全胜;王会武;应利良;张国峰;王镇 申请(专利权)人: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
主分类号: H01L39/22 分类号: H01L39/22;H01L39/24;H01L39/02
代理公司: 上海智信专利代理有限公司31002 代理人: 潘振甦
地址: 200050 *** 国省代码: 上海;31
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要: 发明涉及一种无磁屏蔽环境下抑制磁场干扰的SQUID器件的结构,其特征在于在约瑟夫森结的周围制作一圈超导壁,超导壁包围了约瑟夫森结,超导壁起到一个微型磁屏蔽的作用,使外加磁场对约瑟夫森结的干扰得到抑制。超导壁的高度远大于约瑟夫森结的绝缘层厚度。在SQUID的核心结构约瑟夫森结周围制作了一圈基于超导薄膜材料的超导壁,这圈超导壁可以有效的屏蔽外界磁场进入到约瑟夫森结中,从而有效的防止了外界磁场对约瑟夫森结的影响,提高SQUID参数的稳定性。
搜索关键词: 屏蔽 环境 抑制 磁场 干扰 squid 器件 结构
【主权项】:
一种无磁屏蔽环境下抑制磁场干扰的SQUID器件的结构,其特征在于在约瑟夫森结的周围制作一圈超导壁,超导壁包围了约瑟夫森结,超导壁起到一个微型磁屏蔽的作用,使外加磁场对约瑟夫森结的干扰得到抑制;在约瑟夫森结周围的SiO2层中设计并制备一圈空洞,空洞底部露出底层的超导薄膜,沉积的超导薄膜并经过刻蚀后在SiO2空洞中及附近形成了一圈围绕约瑟夫森结的超导壁,超导壁与底层超导体相连,从而完成并实现了对约瑟夫森结的磁屏蔽。
下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国科学院上海微系统与信息技术研究所,未经中国科学院上海微系统与信息技术研究所许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/patent/201410414568.8/,转载请声明来源钻瓜专利网。

同类专利
  • 用于原位制造“马约拉纳材料-超导体”混合网络的方法以及通过该方法制造的混合结构-201880012815.8
  • P.舒菲尔根;D.罗森巴赫;D.格吕茨马赫;T.谢佩斯 - 于利奇研究中心有限公司
  • 2018-03-01 - 2019-09-27 - H01L39/22
  • 本发明涉及用于制造马约拉纳材料‑超导体混合结构的方法,其中在荫罩的辅助下在马约拉纳材料上施加超导材料,并且其中在衬底(1)上首先产生第一掩模(2,3),用于结构化地施加马约拉纳材料(6),以及产生其他掩模(荫罩)(4,5),用于超导材料(7)的结构化生长,第一掩模和其他掩模相对彼此对准,并且其中马约拉纳材料和超导层的施加在没有在惰性氛围中的中断的情况下优选在真空中并且特别有利地在超高真空中来进行。所制造的混合结构包括至少一个结构化的马约拉纳材料和至少一个在其上布置的超导材料以及钝化层,其中结构化的马约拉纳材料具有线形构型,其具有0.1至100μm之间的长度、10和200nm之间的宽度和具有12至260nm之间、优选15和50nm之间的层厚度。结构化的马约拉纳材料和至少一个在其上布置的超导材料之间的界面有利地是无污染的。结构化的马约拉纳材料的表面完全地要么由优选超导的材料要么由钝化层覆盖。
  • 三层约瑟夫森结结构及其形成方法-201610108859.3
  • J.B.张;G.W.吉布森;M.B.凯琴 - 国际商业机器公司
  • 2016-02-26 - 2019-09-03 - H01L39/22
  • 本发明公开了一种三层约瑟夫森结结构及其形成方法。电介质层在基底电极层上,基底电极层在基板上。对置电极层在所述电介质层上。第一和第二对置电极由对置电极层形成。第一和第二电介质层由电介质层形成。第一和第二基底电极由基底电极层形成。所述第一对置电极、第一电介质层和第一基底电极形成第一堆叠。所述第二对置电极、第二电介质层和第二基底电极形成第二堆叠。分流电容器在第一和第二基底电极之间。ILD层沉积在基板、第一和第二对置电极以及所述第一和第二基底电极上。接触桥连接所述第一和第二对置电极。通过移除ILD,空气间隙形成于所述接触桥下方。
  • 用于量子位器件的具有顶部超导体层的封装衬底-201910125924.7
  • A.A.埃尔舍比尼;J.A.福尔肯;R.考迪洛;J.S.克拉克 - 英特尔公司
  • 2019-02-20 - 2019-08-27 - H01L39/22
  • 用于量子位器件的具有顶部超导体层的封装衬底。一种示例性超导量子位器件封装,其包括:量子位管芯,该量子位管芯容纳超导量子位器件,该超导量子位器件包括至少一个谐振器;以及封装衬底,每个封装衬底具有第一面和相对的第二面。谐振器被布置在量子位管芯的第一面上。量子位管芯的第一面面向封装衬底的第二面并且通过第一级互连被附接到封装衬底的第二面。封装衬底的第二面包括面向谐振器的至少部分的超导体。这样的封装架构可以有利地允许降低设计复杂性和不期望的耦合,使得能够在封装的量子位管芯中包括更大数量的量子位器件,减少被用在封装衬底中的材料对谐振器性能的潜在负面影响,并且限制量子位退相干的一些源。
  • 一种单光子探测器-201910116935.9
  • 任舰;苏丽娜;李文佳 - 淮阴师范学院
  • 2019-02-15 - 2019-05-17 - H01L39/22
  • 本发明公开了一种单光子探测器,属于半导体器件技术领域。所述Si衬底上设置有SiO2势垒层,且SiO2势垒层上集成有库伦岛和太赫兹平面天线,所述太赫兹平面天线上设置有Al2O3势垒层和超导光子吸收薄膜。该单光子探测器利用半导体微纳加工技术制备硅基单电子晶体管,实现高灵敏的电荷探测结构,并在单电子晶体管的库伦岛附近实现基于超导隧道节的太赫兹光子‑电荷转换结构的高度集成,将基于超导体的光子‑电荷转换结构与超电荷高灵敏度的单电子晶体管读出电路相结合,实现超高灵敏度的太赫兹单光子探测器,从而推动太赫兹单光子探测器往更低频率和更高灵敏度发展。
  • 一种约瑟夫森结器件及其制备方法-201610206399.8
  • 庞远;王骏华;杨光;吕昭征;吕力 - 中国科学院物理研究所
  • 2016-04-05 - 2019-04-05 - H01L39/22
  • 本发明提供一种约瑟夫森结器件,包括:非超导介质膜和位于所述非超导介质膜之上的彼此间隔的第一超导介质膜和第二超导介质膜,还包括在所述第一超导介质膜和第二超导介质膜之间的至少一个正常金属电极,所述正常金属电极与所述非超导介质膜直接接触,并且与所述第一超导介质膜和所述第二超导介质膜分别彼此绝缘。本发明的约瑟夫森结器件能够实现结区相位差的探测,尤其可以测量射频超导量子干涉器中约瑟夫森结的结区相位差,操作简单,成本低廉。
  • 测辐射热仪-201480065927.1
  • 大卫·贡纳松;伊万·帕克;马丁·普雷斯特;米卡·普伦尼拉;特伦斯·霍尔 - 华威大学
  • 2014-11-04 - 2018-11-27 - H01L39/22
  • 描述了一种测辐射热仪。测辐射热仪包括超导体‑绝缘体‑半导体‑超导体结构(91;图2)或超导体‑绝缘体‑半导体‑绝缘体‑超导体结构(92)。半导体包括硅层、锗层或硅锗合金层(11)中的电子气(10),在硅层、锗层或硅锗合金层(11)中,谷简并度至少部分地被提升。绝缘体或者其中的一个绝缘体或两个绝缘体可包括介电材料层(131、132)。绝缘体或者其中的一个绝缘体或两个绝缘体可包括非简并掺杂半导体层。
  • 一种二硼化镁约瑟夫森结及其制备方法-201711470469.1
  • 许壮;孔祥东;韩立;高召顺;李艳丽;门勇 - 中国科学院电工研究所
  • 2017-12-29 - 2018-06-22 - H01L39/22
  • 一种二硼化镁约瑟夫森结及其制备方法,为MgB2/势垒层/MgB2结构,上下两层MgB2超导层之间的势垒层由硼或镁的高硼化物组成。MgB2层为超导层,上下两层MgB2超导层之间的硼层的中央刻蚀有凹槽,凹槽底部为结区势垒层。20K时本发明MgB2约瑟夫森结的最大能隙达到1.17meV,工作频率达到500GHz。本发明采用电子束在真空中快速退火得到二硼化镁约瑟夫森结。通过电子束蒸发法和聚焦离子束刻蚀得到所述的二硼化镁约瑟夫森结前驱膜,在几秒量级的时间内对前驱膜退火,使前驱膜内的镁和硼发生反应即可获得约瑟夫森结。退火后得到的二硼化镁约瑟夫森结可以根据聚焦离子束刻蚀工艺的不同得到不同类型的约瑟夫森结。
  • 一种便携式连续可调太赫兹发生器-201410693828.X
  • 王华兵;李军;郝璐瑶;吴培亨 - 南京大学
  • 2014-11-27 - 2017-10-20 - H01L39/22
  • 本发明公开了一种便携式连续可调太赫兹发生器,包括太赫兹波导、容器、容器盖子、固定件、半球透镜、加热电阻、低温温度计、BSCCO高温超导太赫兹源和电极板;所述的容器盖子将固定件封装在容器内;所述的半球透镜设在固定件中心,在半球透镜的背面的中心处设BSCCO高温超导太赫兹源,在固定件上紧临半球透镜黏贴加热电阻、低温温度计和电极板;电极板的四个电极、加热电阻的两个电极和低温温度计的两个电极通过漆包线经过容器引到外部;所述BSCCO高温超导太赫兹源的电极通过金线与电极板相连;所述的太赫兹波导插入容器的深度,恰好接触到固定件中心的半球透镜的半球面。该便携式连续可调太赫兹发生器,体积小巧,简单易用,成本低,方便携带和移动;可用电池驱动,系统简单,使用方便,降温速度快。
  • MgB2/BN/MgB2约瑟夫森结及其制备方法-201510037533.1
  • 张焱;胡慧;王越;冯庆荣 - 北京大学
  • 2015-01-26 - 2017-07-28 - H01L39/22
  • 本发明公开了一种MgB2/BN/MgB2约瑟夫森结及其制备方法。通过机械手助混合物理化学气相沉积法,无需高真空条件,在2~7Pa真空条件下即可一次性在衬底上原位制得MgB2/BN/MgB2约瑟夫森结。本发明方法可以连续生长所需的两层MgB2膜和BN势垒层,避免了生长过程中的杂质污染;利用CVD法生长的BN层性能优良,导热性好,适合作为势垒层,提高了势垒层的致密性,增强了约瑟夫森结工作时热量散发的几率和与MgB2的匹配度。
  • 具有约瑟夫森触点的组件及其制造方法-201380018049.3
  • M.法利 - 于利奇研究中心有限公司
  • 2013-03-13 - 2017-02-22 - H01L39/22
  • 建议具有约瑟夫森触点的电子组件以及制造方法。所述组件包括衬底(1.1)以及设置在所述衬底上、由高温超导材料(1.4)制成的层,其中所述衬底在其表面中具有至少一个阶梯边缘,其中所述层在所述阶梯边缘处具有晶界(1.5),所述晶界(1.5)构成所述约瑟夫森触点的一个或多个弱链接。根据本发明,在所述阶梯边缘的两侧上在高温超导层的层面中通过衬底的纹理化部和/或设置在所述衬底和所述高温超导层之间的至少一个缓冲层的纹理化部来将a晶轴和/或b晶轴定向成以直至最高10°的偏差垂直于所述晶界。这在技术上例如能够通过如下方式来实现图形外延地生长HTSL层。通过相同晶轴分别垂直于阶梯边缘朝着阶梯边缘的两侧定向,最大的超电流能够通过由阶梯边缘感应的晶界并且因而流经约瑟夫森触点。
  • 一种便携式连续可调太赫兹发生器-201420723583.6
  • 王华兵;李军;郝璐瑶;吴培亨 - 南京大学
  • 2014-11-27 - 2015-04-22 - H01L39/22
  • 本实用新型公开了一种便携式连续可调太赫兹发生器,包括太赫兹波导、容器、容器盖子、固定件、半球透镜、加热电阻、低温温度计、BSCCO高温超导太赫兹源和电极板;所述的容器盖子将固定件封装在容器内;所述的半球透镜设在固定件中心,在半球透镜的背面的中心处设BSCCO高温超导太赫兹源,在固定件上紧临半球透镜黏贴加热电阻、低温温度计和电极板;电极板的四个电极、加热电阻的两个电极和低温温度计的两个电极通过漆包线经过容器引到外部;所述BSCCO高温超导太赫兹源的电极通过金线与电极板相连;所述的太赫兹波导插入容器的深度,恰好接触到固定件中心的半球透镜的半球面。该便携式连续可调太赫兹发生器,体积小巧,简单易用,成本低,方便携带和移动;可用电池驱动,系统简单,使用方便,降温速度快。
  • 一种超导量子干涉器件结构及其制备方法-201310137139.6
  • 丁玥;沈洁;庞远;吕力 - 中国科学院物理研究所
  • 2013-04-19 - 2014-10-22 - H01L39/22
  • 本发明公开一种新颖的超导量子干涉器件结构,包括片状非超导介质膜以及附着在所述片状非超导介质膜上方的超导膜,所述超导膜具有环状结构,所述环状结构为超导环,其上有两个或两个以上对称分布的缺口。该结构可以通过微加工方法来制备。本发明的SQUID结构制作简便,工艺步骤少,且便于使用采取解理或CVD生长等方法制备的膜作为非超导介质层。
  • 约瑟夫森磁开关-201280014411.5
  • V·V·梁赞诺夫;V·V·博尔诺夫 - 尹丘比特公司
  • 2012-01-26 - 2014-02-26 - H01L39/22
  • 本发明公开一种基于约瑟夫森(Josephson)超导体/绝缘体/铁磁体/超导体(SIFS)结的新型约瑟夫森开关。该约瑟夫森SIFS结具有铁磁性(F)势垒,该势垒的磁化可以由磁场脉冲控制。可以使用该结铁磁性(F)势垒的剩余磁化来控制此类SIFS结的临界电流。所提出的约瑟夫森磁性SIFS开关采用具有面内磁各向异性和微小矫顽场的弱铁磁性(F)薄膜内层(例如Pd0.99Fe0.01薄膜势垒)。Nb-Pd0.99Fe0.01-Nb SFS夹层结构可以由磁场脉冲在约瑟夫森临界电流的两个状态之间或者在零电阻和电阻状态之间切换。重要的是在没有任何施加电场的情况下临界电流状态在低温下在足够长时间内保持不变。所提出的约瑟夫森磁开关可以用作切换元件或与超导单通量量子数字电路兼容的存储器装置中的元件。
  • 一种便携式大功率连续可调太赫兹发生器-201320540696.8
  • 王华兵;安德越;周宪靖 - 南京大学
  • 2013-09-02 - 2014-01-29 - H01L39/22
  • 本实用新型公开了一种便携式大功率连续可调太赫兹发生器,由配合使用的制冷装置和太赫兹发生端组成;所述的太赫兹发生端包括设在壳体内的安装件、固定件和支撑件;所述的安装件为L型板,L型板的竖直板与制冷装置相连,固定件设在L型板的水平板上;所述的支撑件设在固定件上;在所述的支撑件设有电极板和半球透镜,在半球透镜的中心处设有BSCCO高温超导太赫兹源,BSCCO高温超导太赫兹源的电极与电极板相连;所述的制冷装置为无氦制冷器,无氦制冷器的制冷端与L型板的竖直板相连,无氦制冷器外壳上的密封排针通过漆包线与电极板相连。该发生器,体积小,用电驱动,不消耗液氦,低成本,使用方便;通过调节偏置电压即可实现较大范围连续频率调节,且不需要外磁场辅助,具有很好的实用性。
  • 一种便携式大功率连续可调太赫兹发生器-201310391524.3
  • 王华兵;安德越;周宪靖;许伟伟;吴培亨 - 南京大学
  • 2013-09-02 - 2013-12-04 - H01L39/22
  • 本发明公开了一种便携式大功率连续可调太赫兹发生器,由配合使用的制冷装置和太赫兹发生端组成;所述的太赫兹发生端包括设在壳体内的安装件、固定件和支撑件;所述的安装件为L型板,L型板的竖直板与制冷装置相连,固定件设在L型板的水平板上;所述的支撑件设在固定件上;在所述的支撑件设有电极板和半球透镜,在半球透镜的中心处设有BSCCO高温超导太赫兹源,BSCCO高温超导太赫兹源的电极与电极板相连;所述的制冷装置为无氦制冷器,无氦制冷器的制冷端与L型板的竖直板相连,无氦制冷器外壳上的密封排针通过漆包线与电极板相连。该发生器,体积小,用电驱动,不消耗液氦,低成本,使用方便;通过调节偏置电压即可实现较大范围连续频率调节,且不需要外磁场辅助,具有很好的实用性。
  • 一种超导隧道结及其制备方法-201110404340.7
  • 许伟伟;翟计全;孙国柱;曹春海;吴培亨 - 南京大学
  • 2011-12-08 - 2012-05-02 - H01L39/22
  • 本发明公开了一种超导隧道结,为一种不对称覆盖式电极结构,包括上层电极、中间势垒层和下层电极,所述上层电极的面积大于下层电极的面积,上层电极覆盖下层电极,上层电极将结区周边与外界隔离。本发明提供的超导隧道结及其制备方法,可以有效的降低结的有效周长,减小隧道结漏电流,在同等结面积的情况下,使漏电流与超流比得到降低,提高隧道结的特性。
  • 基于隧道效应的三栅极或多栅极器件-200980125867.7
  • H.科尔斯泰特 - 于利奇研究中心有限公司
  • 2009-06-19 - 2011-06-01 - H01L39/22
  • 介绍一种基于量子力学隧道效应的三栅极或多栅极器件。该器件包括衬底上的被电子可隧穿的间隙(A)间隔开的至少两个隧道电极(Ia,Ib)。该器件一般具有用于给所述间隙施加如下电场的装置:该电场垂直于所述隧道电极之间隧道电流的方向且平行于衬底。这样的电场对隧穿概率产生高度的减弱,并且因此对要控制的隧道电流产生高度的减弱。这样的器件譬如可以用作非常快速的具有大增益的晶体管,并且在此不必为半导电的。
专利分类
×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

400-8765-105周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top