Для формирования когерентного квантового транспорта в гибридных сверхпроводниково-полупроводниковых сверхпроводниковых соединениях Джозефсона необходимо формирование однородного и безбарьерного интерфейса между двумя различными материалами. Здесь мы представляем новую двухмерную материальную платформу, а затем изучаем индуцированную близостью сверхпроводимость в двумерном электронном газовом зидийном арсениде, который является основой гибридной квантовой интегрированной цепи. Для разработки JJ и QIC макет устройства, сначала очистить циндий галлия мышьяка с ацетоном и изопропиловым спиртом.
Затем высушите устройство азотным газом. Спин фоторезист на вершине вафельного вафельного валина из индиума галлия. Выпекать устройство на горячей тарелке в течение нескольких секунд.
После этого поместите фотомаск в выравниватель маски и поместите устройство под соответствующий шаблон. Подвергайте устройство ультрафиолетовому свету через фотомаск макетов меса и ЦИН. Затем разработать сопротивление в MF-319 разработчика в течение нескольких минут.
Etch меза выступать в качестве активного региона, поместив устройство в раствор воды, серной кислоты и перекиси водорода. Промыть устройство деионизированной водой в течение тридцати секунд и высушить азотным газом. Теперь обеспечите etch глубину около 150 нанометров с помощью профилера поверхности DEKTAK.
Очистите устройство ацетоном и изопропиловым спиртом. Далее, форма ohmic площадку, чтобы сделать электрический контакт между металлом и двумерным электронным газом, вращая фоторезист на верхней части устройства. Выпекать устройство на горячей тарелке в течение нескольких секунд.
Поместите фотомаск в выравниватель маски и поместите устройство под соответствующий шаблон. Подвергайте устройство ультрафиолетовому свету через фотомаск охмических узоров. Затем разработать сопротивление в MF-319 разработчика в течение нескольких минут.
После этого, депозит тонкий слой золота germanium никеля сплава на сопротивление узором образца в испаритель машины. После выполнения старта в ацетоне, anneal устройство как 430 градусов по Цельсию в течение нескольких секунд. Спин-фоторезист на верхней части устройства.
Затем выпекать устройство на горячей тарелке в течение нескольких секунд. Влажный etch 130 нанометровой траншеи на вершине активной области, чтобы сформировать двумерные JJ по фотолитографических узоров и мокрого травления в кислоте, как описано ранее. Разрежьте устройство на мелкие фишки.
Загрузите чип, содержащий массив двухмерных JJ на стандартном несущем чипе без свинца, используя лак GE. Затем сделайте электрические контакты между устройством и свинцовой прокладки перевозчика чипа. Наконец, загрузите устройство в разбавленный холодильник для транспортных измерений.
Sem изображение одного соединения на цепи устройства 2 показано здесь. Расстояние между двумя пленками Ниобия в каждой стороне перекрестка составляет 550 нанометров на самой короткой траектории. На снимке SEM одного соединения устройства 1, которое является фотолитографически сфабрикованным, показано, что два электрода ниобия разделены расстоянием в 850 нанометров.
Здесь изображены нормальные и Андреевые отражения в гибридных сверхпроводящих полупроводящих узлах. Здесь показаны вызванный температурной зависимостью сверхпроводящих зазор с выраженными субгармоническими структурами энергетического разрыва, пиками и провалами для устройства 1. При самой низкой температуре побронические структуры энергетического разрыва появляются с 3 пиками и 3 провалами.
Здесь показана температурная эволюция пиков и провалов в связи с подавлением индуцированной сверхпроводимости с повышением температуры. Все характеристики значительно зависят от температуры, а самые сильные субгармонические пики энергетического разрыва наблюдаются на уровне 50 милликельвинов. Здесь показан сверхпроводящих зазор в качестве функции прикладного напряжения стока источника и температуры устройства 2.
Температурные и магнитные полевые зависимости транспортных измерений устройства 2 не показывают никаких признаков в-пробел или суб-пробел колебаний, которые наблюдаются для устройства 1. Наиболее важные вещи при выполнении этой процедуры заключается в том, чтобы получить правильный уровень H для доступа к двумерного электронного газа в устройстве и формы nanojunction. Я считаю, что двухмерные соединения Джозефсона могут быть изучены с разной длиной и шириной, чтобы исследовать влияние размеров соединений на топологическую фазу наблюдения.
Этот метод позволяет измерить сотни квантовых устройств в одном холодильнике охлаждения, прокладывая путь для реализации масштабируемых гибридных квантовых устройств.
