定向反应蒸发生长的氮化钛超导薄膜
超导电性
2022-01-05 v1
摘要
我们报道了一种通过反应式电子束沉积生长强无序超导氮化钛(TiN)薄膜的新方法。通过控制沉积压力在1.1*10^-6至3.1*10^-5 mbar范围内以及薄膜厚度d从10nm到300nm,可调节正常态方块电阻和超导临界温度(Tc)。对于10nm厚薄膜,方块电阻达到1361 \Omega/\square,T_c = 0.77K,由此估算方块电感高达L_\square = 2.4nH/\square。得益于反应蒸发的方向性,我们利用抗蚀剂掩模和剥离工艺制备了微米尺度尺寸的射频测试器件,而这是用溅射或原子层沉积方法无法实现的。光谱测量在两种不同器件几何结构中得到一致的方块电感值,品质因数范围为Q = 300-2200。该损耗可能源于薄膜形貌组成中存在氧氮化钛。剥离工艺的灵活性表明反应蒸发TiN可用于制作量子电路周边的支撑结构,如读出谐振器或紧凑型片上滤波器。
引用
@article{arxiv.2011.09446,
title = {Superconducting TiN films grown by directional reactive evaporation},
author = {Raymond Mencia and Yen-Hsiang Lin and Vladimir Manucharyan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.09446},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 4 figures