自对准法制备Nb/AlO_x/Nb超导Josephson结及其直流特性测试

摘要

超导量子比特系统是实现大规模量子计算的可行方案之一。该文采用集成电路平面工艺制备了基于Nb/AlOx/Nb 3层膜结构的超导Josephson结,为制备性能可靠的超导量子比特提供了一定基础。工艺中采用了自对准技术形成结区,从而有效地保护器件结构并降低了工艺复杂度。搭建了超导Josephson结直流特性低温测试系统,并对制备的Josephson结进行了直流特性测试,得到Josephson结在不同温度下的伏安特性,并观察到铌(Nb)的超导能隙电压2.85mV的跳变。同时,测量得到Josephson结临界电流随温度变化的关系,与Ambegaokar和Baratoff的理论结果相符合。