通过原位多角度掩模版光刻制备的近邻化拓扑绝缘体电荷岛
介观与纳米尺度物理
2026-04-22 v1 材料科学
超导电性
摘要
超导体-拓扑绝缘体(TI)混合纳米结构构成了一个很有前景的材料平台，用于探索具有拓扑保护表面态的体系中的近邻诱导超导性。一个关键障碍是实现干净且良好控制的超导体-TI界面，因为TI表面在环境条件下会迅速退化。在此，我们介绍一种完全原位的多角度掩模版光刻技术，该技术能够在TI中制备近邻化的电荷岛。该方法将(Bi,Sb)Te纳米带的选择性区域生长与扩散势垒、超导Al和超薄氧化物隧道势垒的角度控制沉积相结合，无需后生长处理即可实现混合纳米结构的可扩展制备。低温输运测量揭示了稳健的库仑阻塞和低能电导的显著抑制，该抑制随磁场消失，与岛中的近邻诱导超导性一致。这些结果建立了一个多功能纳米制备平台，能够进入以前未探索的基于TI的混合量子器件，并为研究拓扑纳米结构中的超导性开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2604.18736,
title = {Proximitized Topological Insulator Charge Island Fabricated via In Situ Multi-Angle Stencil Lithography},
author = {Benedikt Frohn and Tobias Schmitt and Vanessa Serrano and Anne Schmidt and Michael Schleenvoigt and Albert Hertel and Benjamin Bennemann and Abdur Rehman Jalil and Detlev Grützmacher and Peter Schüffelgen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.18736},
year = {2026}
}
备注
6 pages, 4 figures (supplement: 1 page, 2 figures)