【摘 要】
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本论文研究硅基超导氮化钛铌(NbTiN)薄膜的制备技术。针对NbTiN与硅基片晶格失配度较高导致超导性能的下降的难题,主要开展两方面的工作:一、研究采用在单晶硅片上低温条件下
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本论文研究硅基超导氮化钛铌(NbTiN)薄膜的制备技术。针对NbTiN与硅基片晶格失配度较高导致超导性能的下降的难题,主要开展两方面的工作:一、研究采用在单晶硅片上低温条件下快速生长250nm厚磷掺杂Si O2(PSG)薄膜作为硅与超导薄膜的过渡层;二、采用共溅射技术在PSG/Si基片上生长出高质量的NbTiN超薄超导薄膜。结果表明:在6小时较短时间在单晶硅片生长250nm厚度的PSG薄膜,且PSG薄膜的相结构和光学性能和常规热氧化生成的Si O2薄膜具有相近的性能,能够作为过渡层生长Nb N和NbTiN薄膜;在优化溅射条件,PSG/Si基5nm-NbTiN超薄薄膜Tc=8.8K,较Si基薄膜提升了1K以上,主要应归因于PSG缓冲层降低了NbTiN和Si基片之间的失配度并改善了界面性能。本工作为生长用于超导单光子器件的高质量硅基NbTiN薄膜提供了可行的技术途径。
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