基于高介电常数衬底上超导纳米线的50欧姆极端波长压缩传输线
超导电性
2021-12-23 v2 介观与纳米尺度物理
应用物理
摘要
我们利用高介电常数衬底上的超导纳米线展示了阻抗匹配的低损耗传输线，其信号波长比自由空间波长小150倍以上。将氮化铌薄膜以共面波导（CPW）传输线几何形状制备在高阻硅上100 nm外延钛酸锶组成的双层衬底上。在硅上使用钛酸锶可实现晶圆级制造并最大化工艺兼容性。它还使得在从纳米尺度到宏观尺度的广泛CPW宽度范围内实现 特性阻抗成为可能。我们制造并表征了一个带有两个半波支节谐振器的约 CPW器件。将测得的传输系数与数值模拟比较，我们确定钛酸锶薄膜的介电常数为，损耗角正切不大于0.009。为便于基于此类材料系统设计分布式微波器件，我们描述了一个CPW特性的解析模型，该模型与测量和模拟均吻合良好。
引用
@article{arxiv.2111.01006,
title = {50 Ohm Transmission Lines with Extreme Wavelength Compression Based on Superconducting Nanowires on High-Permittivity Substrates},
author = {Daniel F. Santavicca and Marco Colangelo and Carleigh R. Eagle and Maitri P. Warusawithana and Karl K. Berggren},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.01006},
year = {2021}
}