Сверхпроводящие СВЧ резонаторы представляют интерес для обнаружения света, квантовые вычислительные приложения и характеристик материалов. Эта работа представляет собой подробный порядок изготовления и определения характеристик параметров резонатора рассеяния сверхпроводящего СВЧ.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Изготовление и характеристика сверхпроводящие резонаторы
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Сверхпроводящие СВЧ резонаторы представляют интерес для широкого круга приложений, в том числе для их использования в качестве СВЧ-кинетическая индуктивность детекторов (MKIDs) для обнаружения слабых астрофизических подписей, а также для квантовых вычислительных приложений и характеристик материалов. В данной статье процедуры представлены для изготовления и определения характеристик тонкопленочных сверхпроводящего СВЧ-резонаторов. Методика изготовления позволяет для реализации сверхпроводящих резонаторов линии передачи с функциями по обе стороны атомарно гладкой монокристаллического кремния диэлектрика. Эта работа описывает процедуру установки резонаторных устройств в криогенной СВЧ и для тестового стенда остывания ниже температуры сверхпроводящего перехода. Установка криогенного СВЧ тестового стенда позволяет сделать тщательные измерения комплексной микроволновой передачи этих резонаторных устройств, что позволяет извлечение прСВОЙСТВА из сверхпроводящих линий и диэлектрической подложки (например, внутренние факторы качества, потери и кинетической индуктивности фракций), которые имеют важное значение для разработки устройств и производительности.
Введение
Прогресс в области астрофизических приборов недавно ввели сверхпроводящие СВЧ - резонаторы для обнаружения инфракрасного света 1 -. 4 Сверхпроводящий резонатор реагирует на инфракрасное излучение с энергией Е = Нч> 2Δ (где Н постоянная Планка, V частота излучения и Δ является энергетическая щель сверхпроводящий). Когда резонатор охлаждают до температуры значительно ниже критической температуры сверхпроводник, это падающее излучение разрушает куперовских пар в объеме резонатора и генерирует квазичастичные возбуждения. Увеличение плотности квази- частичных возбуждений изменяет кинетическую индуктивнос....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. МПЛ Резонатор 14 Изготовление (Рисунок 3)
- Очистить кремний-на-изоляторе (SOI) пластины, которая имеет 0,45 мкм толстый слой с устройства кремния, со свежеприготовленной смесью H 2 SO 4: H 2 O 2 (3: 1) в течение 10 мин. Затем промыть пластины в деионизированной воде в течение 10 мин и сухой с ружьем азота. Непосредственно перед последующей обработки, погрузить пластины в H 2 O: HF (10: 1) в течение 10 секунд и промыть в деионизированной воде в течение 5 мин.
- Изготовить маску Отрыв от земли, которая состоит из германия (Ge) / позитивного фоторезиста , таких как S-1811. 15
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Реакция полуволнового Mo 2 N резонатора (рис 5) , изготовленную на 0,45 мкм монокристаллического кремния диэлектрика в была подтверждена с этой методологией. В этом случае муфта к Nb копланарный волновод (КПВ) фидер для считывания достигается посредством емкостной связи через распыл осажденный SiO 2 диэлектрика, в "H" -образные область на одной из открытых концов резонатора (см раздел 1.6 Протокол). В других случаях, емкостная связь с Фиде.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Процесс изготовления одного флип обеспечивает средство для реализации сверхпроводящие резонаторы с обеих сторон тонкого 0,45 мкм монокристаллической кремниевой подложке. Один может быть мотивирован , чтобы использовать монокристаллический Si диэлектрик , поскольку он имеет более чем на порядок меньше потерь , чем депонированных диэлектриков (например, Si 3 N 4) с потерей касательных в диапазоне 4,0-6,5 ГГц <1 х 10 - 5. 23-24 способность рисунка особенности с обеих сторон эт.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.
Благодарности
Авторы признают финансовую поддержку Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) 's РОЗ и программы APRA. GC также признает космической ассоциации исследовательских университетов для введения его назначение в НАСА.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
Protocol Sections 3-4
td colspan="4">
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| протокол Раздел 1 | |||
| Microposit S-1811 Фоторезист | Shipley | ||
| BCB | Dow | 3022-35 | |
| SOI пластины | SOITec | Изготовлено с использованием SmartCutTM процесс | |
| Mo | Kamis | 99.99% | |
| Nb | Kamis | 99.95% ( за исключением травления металла Ta) | |
| E-6 с AES | Fujifilm | CPG | |
| Grade Acetone | JT Baker | 9005-05 | CMOS Grade |
| HF dip (1:10) | JT Baker | 5397-03 | |
| PMMA | Microchem | 950 PMMA A2 | |
| Protocol Section 2 | |||
| GE 7031 | General Electric | Низкотемпературный адгезив< | |
| Криогенный усилитель микроволновой печи | MITEQ | AF S3-02000400-08-CR-4 | 2-4 ГГц, коэффициент усиления ~30 дБ |
| NbTi Полужесткие кабели SMA | Coax. Co. | SC-086/50-NbTi-NbTi | |
| Циркуляционный насос | PamTech | CTD1229K | обратные потери > -20 дБ от 2-4 ГГц |
| ВЧ аттенюатор | Weinschel | Model-4M | 7 дБ затухание |
| Гибкие кабели SMA | Teledyne-Storm | R94-240 | ACCU-TEST |
| Векторный анализатор цепей | Agilent | N5242A PNA-X | |
| Жидкий He-4 криоген | Praxair | ||
| Жидкий N2 криоген | Praxair |
Ссылки
- Monfardini, A., et al. The Néel IRAM KID Arrays (NIKA). J. Low Temp. Phys. 167 (5-6), 834-839 (2012).
- Schlaerth, J. A., et al. The Status of Music: A Multicolor Sub/millimeter MKID Instrument. J. Low Temp. Phys. 167 (3-4), 347-353 (2012).
- Swe....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
