超导钽锗化合物的分子束外延生长
介观与纳米尺度物理
2024-12-03 v2 材料科学
超导电性
摘要
由于常用的 III/V 半导体材料体系存在固有的微波损耗,开发用于超导体-半导体异质结构的新型材料平台具有重要意义。鉴于最近关于钽超导量子比特的报道显示出相较于 Nb 和 Al 同类器件的改进,将钽作为混合材料体系中替代超导体的探索颇具前景。本文研究了通过分子束外延在半导体 Ge(001)衬底上生长 Ta 的过程。我们证明,在 400C 的生长温度下,Ta 以自限制方式扩散进入 Ge 基体,从而获得光滑且陡峭的表面与界面,经原子力显微镜和 X 射线反射率测量,其粗糙度约为 3-7 \r{A}。所生长的薄膜为 TaGe 与 TaGe 二元合金的混合物,并形成一层原生氧化物,该氧化物似乎与下方薄膜之间形成陡峭界面。这些薄膜具有超导性,其 K,,。这些结果表明,该钽锗化合物薄膜在未来超导量子信息平台中具有良好应用前景。
引用
@article{arxiv.2312.01038,
title = {Molecular beam epitaxy growth of superconducting tantalum germanide},
author = {Patrick J. Strohbeen and Tathagata Banerjee and Aurelia M. Brook and Ido Levy and Wendy L. Sarney and Jechiel van Dijk and Hayden Orth and Melissa Mikalsen and Valla Fatemi and Javad Shabani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.01038},
year = {2024}
}