用于高品质因数微波动力学电感探测器的溅射铪薄膜表征

铪是一种元素超导体，结晶为六方密堆积结构，其转变温度 $T_{C} \simeq 400 mK$，正常态电阻率约为 $90 \mu \Omega. cm$。在微波动力学电感探测器（MKIDs）中，这些性质具有优势，因为它们可用于制造对光学和近红外辐射敏感的探测器。本工作中，我们研究溅射条件，尤其是沉积过程中施加于靶的功率，如何影响铪的 $T_{C}$、电阻率、应力、织构与择优晶体取向。我们发现靶相对于衬底的位置强烈影响薄膜中晶体的取向以及由该薄膜制备的 MKIDs 的内部品质因数 $Q_{i}$。特别地，我们证明在法向入射、低气压和低等离子体功率下的直流磁控溅射沉积促进了压应力 (002) 取向薄膜的生长，并且此类薄膜可用于制造高品质因数 MKIDs，其 $Q_{i}$ 高达 600,000。