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$Al/AlO_x/Al$ 层系中用于 Josephson 结的 AlOx 层的结构与纳米化学性质

材料科学 2019-11-27 v1 量子物理

摘要

AlOxAlO_x 层的结构与纳米化学性质对先进电子器件的性能具有决定性影响。例如,它们常被用作基于 Josephson 结的超导器件中的隧穿势垒。然而,迄今为止关于氧化参数对结构与纳米化学性质影响的系统研究很少,因为多数研究聚焦于 AlOxAlO_x 层的电学性质。本研究旨在通过结合透射电子显微镜与电子能量损失谱,分析不同制备 AlOxAlO_x 层的结构与纳米化学性质并将其与制备参数关联,从而弥补这一空白。针对 AlOxAlO_x 作为超导 Josephson 结中隧穿势垒的应用,Al/AlOx/AlAl/AlO_x/Al 层系被沉积于 Si 衬底上。我们将展示非晶 AlOxAlO_x 层的氧含量与结构强烈依赖于制备工艺与氧化参数。Al 的动态与静态氧化产生缺氧非晶 AlOxAlO_x 层,其氧含量范围从 x = 0.5 到 x = 1.3,取决于氧压与衬底温度。化学计量晶态 γAl2O3\gamma-Al_2O_3 层的较厚层通过 Al2O3Al_2O_3 的电子束蒸发与反应溅射沉积生长。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.12963,
  title  = {Structural and Nanochemical Properties of AlOx Layers in $Al/AlO_x/Al$-Layer Systems for Josephson Junctions},
  author = {S. Fritz and L. Radtke and R. Schneider and M. Luysberg and M. Weides and D. Gerthsen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.12963},
  year   = {2019}
}