[发明专利]一种铁基单晶超导微桥的制备方法

摘要

本发明公开了一种铁基单晶超导体微桥的制备方法，在平整的铁基超导单晶表面直接光刻图形，通过氩离子束刻蚀控制样品厚度，运用翻面技术，经过解理、热蒸发金电极、光刻微桥图形和离子束刻蚀，就可以得到理想厚度的铁基超导单晶微桥样品。该制备方法简单、可操作、样品厚度可控，可缩短样品制备周期并提高样品制备成功率。通过该制备工艺制备出的样品具有厚度可控、高质量、尺寸精度高等优点。

主权项

1.一种铁基单晶超导体微桥的制备方法，其特征在于：在平整的铁基超导单晶表面直接光刻图形，通过氩离子束刻蚀控制样品厚度，运用翻面技术，经过解理、热蒸发金电极、光刻微桥图形和离子束刻蚀，就可以得到理想厚度的铁基超导单晶微桥样品；具体包括以下步骤：1)选用一块铁基超导FeTeSe单晶，用epoxy胶粘黏到硅基片上，使单晶的平整一面与硅片相贴合；把粘贴好的样品置于110℃烘台上烘烤1.5小时，使胶完全固化；2)等样品完全固定在硅基片后，用透明胶带解理出新鲜平整的单晶平面，通过紫外光刻技术，做出一个长度为230μm、宽度为210μm的图形；3)选用的光刻胶为AZ1500，旋涂条件为：匀胶机低转速600r/min，高转速6000r/min，光刻胶厚度为800nm；4)把光刻后的样品放入氩离子束刻蚀机中，刻蚀6分钟；把刻蚀好的样品置入丙酮中去除光刻胶，形成了一个厚度为90nm mesa结构；5)通过翻面技术把样品转移粘贴到干净的氧化镁基底4上，用epoxy胶固定并置于90℃的烘台上烘烤2小时，使胶完全固化；6)把翻面后的样品重新用透明胶带解理，将顶层的大块单晶去掉，直至解理到只剩下mesa单晶，然后把样品迅速放入蒸金仪中热蒸发一层厚度为50nm金膜作为电极；7)利用紫外曝光光刻技术，在电极上刻出一个宽度为4μm，长度为20μm六端子图形的微桥；8)把光刻好的样品放入离子束刻蚀机中，氩离子铣样品12分钟，把未被光刻胶保护的单晶全部刻蚀掉；9)在丙酮中去除电极顶部的光刻胶后，再次通过光刻技术和离子束刻蚀技术去除微桥上的金膜，形成最终的FeTeSe超导单晶微桥。