超導(dǎo)josephsonf遂道結(jié)的制備、性能研究及超導(dǎo)量子比特電路的結(jié)構(gòu)探討

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4、ｈｓｏｎ結(jié)的超導(dǎo)體方案由于設(shè)計(jì)和制備的工藝比較成熟、與外界稱合較強(qiáng)、宏觀量子系統(tǒng)比一般量子系統(tǒng)大１０００倍等優(yōu)勢而備受關(guān)注。本文主要研究了超導(dǎo)Ａ１／Ａ１０、／Ａ１隧道結(jié)的制備工藝，并通過對(duì)隧道結(jié)的超導(dǎo)電流密度Ｊｃ、面積面積歸一ｃ化電阻艮Ｃ同氧化氣壓Ｐ的關(guān)系及上、下電極的錯(cuò)薄膜厚度同Ｒ關(guān)系的研究來改善超導(dǎo)隧道結(jié)的質(zhì)量。整個(gè)制備工藝簡單且能達(dá)到構(gòu)建超導(dǎo)量子比特的要求，同時(shí)還制備出Ｈ種方案的超導(dǎo)量子比特。本論文的主要研究內(nèi)容包括Ｗ下Ｈ個(gè)部分：１．超導(dǎo)Ａｌ／Ａｌ〇ｘ／Ａｌ隧道結(jié)的制備本文利用雙層光刻膠經(jīng)

5、過紫外線曝光制備出懸空掩膜結(jié)構(gòu)，然后采用電子束傾斜角度的原位制備方法制備出Ａ１／ＡｌＯｘ／ＡＩ隧道結(jié)，該工芝的最大優(yōu)點(diǎn)在于整個(gè)制備過程簡單且容易拉制。此外，勢壘層是通過純度為９９．９９％的氧氣在下電極招薄膜的表面直接氧化生成，無污染結(jié)區(qū)的長度可Ｗ通過；調(diào)節(jié)蒸發(fā)角度來控制。目前，該工藝各流程的條件比較穩(wěn)定，制備出的超導(dǎo)ＡＩ７０＾１１／ＡｌＯｘ／Ａ１隧道結(jié)的超導(dǎo)電流密度Ｊｃ已達(dá)至Ｊ／，漏電比可Ｕ控串Ｊ在２％Ｗ下，均己達(dá)到構(gòu)建超導(dǎo)量子比特的要求。２．超導(dǎo)Ａ１／Ａ１化／Ａ１隧道結(jié)特性研究由

6、于Ｊｃ和能隙電壓等參數(shù)均需在極低溫條件下測量，測量過程周期較長、經(jīng)濟(jì)效益低且具有不可預(yù)判性，本文系統(tǒng)地研究了影響Ｊｃ和Ｒｃ的工藝條件，ＩＲ一ｃ和Ｊｃ有，ｃＪｃ實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，定的相關(guān)性通過對(duì)Ｒ的測量可Ｗ預(yù)判，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中通過對(duì)氧化氣壓Ｐ的調(diào)節(jié)來控制Ｒｅ，從而指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程。此外本論文還針對(duì)上、下電極薄膜的厚度同艮Ｃ的關(guān)系作了系統(tǒng)的分析，結(jié)果表明，在其他條件相同的情況下，底電極的膜厚在小于８０ｎｍ范圍內(nèi)變化時(shí)，將顯著影響Ｒｅ的大小，而上電極的膜厚與Ｒｅ關(guān)聯(lián)較小。３．超導(dǎo)量子比特電路的結(jié)構(gòu)探討本文

7、對(duì)Ｈ種超導(dǎo)量子比特電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了嘗試，通過在制備過程ｔ中不斷改善電路的結(jié)構(gòu)Ｗ及改變部分重要參數(shù)，測出比較理想的ｑｕｂｉ信號(hào)。Ａ一１／ＡＫ１關(guān)鍵詞；懸空掩膜結(jié)構(gòu)隧道結(jié)超導(dǎo)電流密度化：超導(dǎo)ＶＡ；；面積歸電阻超導(dǎo)量子比特電路的結(jié)構(gòu)探討ｕｂｉｔ；；ｑ信號(hào)；ＩＩ南京大學(xué)研究生畢業(yè)論文英文摘要首頁用紙ＴＰｆｉＳＩＳ：Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎａｎｄｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｓｕｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｐｐｐｇｏｓｅｐｈｓｏｎｕｎｃｔｉｏｎｓａｎｄｅｘｌｏｒｅｔｈｅｓ化ｕｃｔｕｒｅｏｆｊ

8、ｊｐｓｕｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｕｂｉｔｃｉｒｃｕｉｔｐｇｑＳＰＥＣＩＡＬＩＺＡＴＩＯＮ：ＲａｄｉｏＰｈｙｓｉｃｓＰＯＳＴＧＲＡＤＵＡＴＥ；巧ａｏｈｕＬｉＭＥＮＴＯＲ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＷｅｉｗｅｉＸｕＡｂｓｔｒａｃｔＣｕｒｒｅｎｔｌｔｈｅ