通过选区生长与阴影蒸发全原位制备InAs纳米线约瑟夫森结
超导电性
2021-10-19 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
基于InAs半导体纳米线与Nb超导电极的约瑟夫森结，借助一种特殊的超导体电极阴影蒸发方案原位制备。与Al等其他金属超导体相比，Nb具有更大超导能隙的优势，可在更高温度与磁场下工作。我们的结通过在一对选择性生长在相邻倾斜Si (111)晶面且以小间距交叉的InAs纳米线上阴影蒸发Nb制成。相对于蒸发源的上层纳米线充当阴影掩模，决定下层纳米线上超导电极的间隙。电子显微镜测量显示，全原位制备方法给出了洁净的InAs/Nb界面。在电流-电压特性中观察到清晰的约瑟夫森超流，并可由底栅调控。0.68的过剩电流表明结具有高透明度。在微波辐射下，观察到明显的整数Shapiro台阶，暗示正弦电流-相位关系。由于Nb的大临界场，约瑟夫森超流可维持至超过1 T的磁场。我们的结果表明，原位制备的Nb/InAs纳米线接触是需要大磁场的超导量子电路非常有意的候选者。
引用
@article{arxiv.2011.06517,
title = {Fully in-situ InAs nanowire Josephson junctions by selective-area growth and shadow evaporation},
author = {Pujitha Perla and H. Aruni Fonseka and Patrick Zellekens and Russell Deacon and Yisong Han and Jonas Kölzer and Timm Mörstedt and Benjamin Bennemann and Koji Ishibashi and Detlev Grützmacher and Ana M. Sanchez and Mihail Ion Lepsa and Thomas Schäpers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.06517},
year = {2021}
}
备注
9 pages, 6 figures, supplementary information