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公开(公告)号：CN113108902B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202110316984.4
申请日：2021-03-23
Applicant: 南京大学
IPC: G01J1/42
Abstract: 本发明公开了一种基于超材料的可调谐太赫兹探测器，包括第一硅基衬底和第二硅基衬底，所述第一硅基衬底的正面设置天线耦合的六氮五铌薄膜微测热辐射计，背面沉积金层；所述第二硅基衬底背面设置周期排布的口字型超材料阵列，与第一硅基衬底正面相对形成空气腔，通过调节空气腔的长度，实现太赫兹探测器谐振频率的调节。本发明使用超材料，通过仿真设计可以实现特定频率的谐振特性，通过改变空气腔间隔可以调节太赫兹探测器的谐振频率，并且结构简单，制备方便。
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公开(公告)号：CN112798116B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202110042317.1
申请日：2021-01-13
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种中红外超导纳米线单光子探测器，采用电子束光刻技术和反应离子刻蚀技术，将含Mo、Si非晶或多晶超导薄膜，制成超导纳米线，作为探测器的光敏面，实现了中红外SNSPD的有效制备；采用中红外光源、可调衰减器、准直器、带通滤波器、稀释制冷机、光敏面、偏置器、放大器和计数器，组成探测器，采用自由空间耦合技术，有效解决了光纤耦合中红外SNSPD的难题；发射并接收中红外波段的光子，计算单位时间到达光敏面的光子数，为有效计算中红外SNSPD量子探测效率奠定了基础。
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公开(公告)号：CN114111603A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111419008.8
申请日：2021-11-26
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种器件微区工艺测量和校正方法，首先，构建器件微区工艺测量系统；将待测样品放置在位移平台上，保证待测样品的水平度；其次，根据图像显示设备提供的信息，来判断待测样品上的目标区域的位置，用位移平台进行调节待测样品的位置；图像采集设备负责采集待测样品的目标区域内的RGB值，传递给图像处理装置；然后，图像处理装置利用加权算法将颜色通道数值转换成灰度值，降低变量的数量，提高处理速度；最后，用电子束曝光机制备纳米图案的制备并验证。本发明提高了可操作性和成品率；可以更加准确地分析同一个样品上不同位置的薄胶均匀性，从而解决了传统方式依赖贵重设备和操作不便性的问题，提高了整体微纳加工工艺的时效性和可控性。
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公开(公告)号：CN113555467A
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202110675450.0
申请日：2021-06-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L31/18 , H01L31/032 , H01L31/0352 , H01L39/24 , H01L39/12
Abstract: 本发明公开了一种大面积MoSi超导微米线单光子探测器的激光直写制备方法，将Si基片分别用丙酮、酒精和去离子水超声清洗；将清洗后的基片送入磁控溅射系统副室进行氩离子清洗；将离子铣后的基片送入主室，通过直流磁控溅射生长MoSi薄膜；在真空室中原位射频磁控溅射生长Nb5N6薄膜；绘制掩模版图形，并采用图形补偿的方法增加微米线拐角处的曝光面积；在样品表面旋涂S1805光刻胶，用激光直写光刻机进行光刻，然后放入正胶显影液显影30s，放入去离子水中定影1min，在光刻胶上形成微米线图案；用反应离子刻蚀的方式对做完激光直写的样品进行刻蚀，刻蚀后用丙酮超声1min除去残胶，从而形成微米线。本发明提高了大面积超导微米线单光子探测器的制备效率。
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公开(公告)号：CN113346004A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110622413.3
申请日：2021-06-04
Applicant: 南京大学
IPC: H01L39/12 , H01L39/24 , H01L31/032 , H01L31/0352 , H01L31/101 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种利用带有六氮五铌(Nb5N6)缓冲层来提高的超导氮化铌(NbN)材料制备的超导纳米线单光子探测器(SNSPD)的热恢复速度的方法，该发明包括带有Nb5N6缓冲层的NbN薄膜的制备，NbN‑SNSPD的制备等。本发明还公开了上述技术的具体工艺条件，实施步骤。本发明结构简单，在衬底上生长Nb5N6薄膜作为缓冲层，能够明显提高氮化铌薄膜的超导性能，并且缓冲层能够显著提高NbN薄膜与衬底之间的热耦合。同时，缓冲层明显降低了热点的弛豫时间，这有力的证明了缓冲层能够显著提高器件的热恢复速率，进而提高器件的探测速率。同时所制备的SNSPD也表现出低时间抖动，高性噪比的特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113193105A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110435567.1
申请日：2021-04-22
Applicant: 南京大学
IPC: H01L39/02 , H01L39/08 , H01L31/0232 , H01L31/0352 , H01L31/09 , G01J1/42 , G01J1/44
Abstract: 本发明公开了一种基于拓扑优化的超导纳米线单光子探测器，光子晶体一和光子晶体二由不同介质交替层叠构成，交替顺序相反，获得相反的反射相位和反射系数，二者相贴合，在接触面构成拓扑保护界面，相贴合的两个接触层构成共振腔，替代金属反射镜，超导纳米线镶嵌于拓扑保护界面，对光子产生强烈的共振吸收效果，具有偏振不敏感性，具有高度的产业利用价值。
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公开(公告)号：CN112859098A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110022020.9
申请日：2021-01-08
Applicant: 南京大学
IPC: G01S17/10 , G01S7/48 , G01S7/4863
Abstract: 本发明公开了一种光子数分辨测量增强单光子激光雷达系统及测距方法，通过脉冲激光器向目标发射脉冲激光，同时自身产生同步信号，经同轴电缆输入到时间相关单光子计数器当中作为开始信号，脉冲激光经过目标表面的散射，部分光子沿原光路返回后被接收光路接收，并通过多模光纤耦合到光子数分辨单光子探测器的光敏面上，产生响应信号通过同轴电缆传输到时间相关单光子计数器，控制端通过数据线控制激光雷达系统运行，并处理数据。本发明能够提高单光子激光雷达的信噪比和复杂环境的探测能力，大幅度提高激光雷达的探测距离，实现对软硬目标的鉴别能力，并有可能全天时甚至全天候工作。
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公开(公告)号：CN111721429B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202010557380.4
申请日：2020-06-18
Applicant: 南京大学
IPC: G01J11/00
Abstract: 本发明公开了一种基于双线结构消减SNSPD暗计数的设计，将2根氮化铌纳米线不交叉的相互缠绕，构成双线结构的超导纳米线单光子探测器SNSPD，用一根纳米线调控另一根纳米线的行为，调节偏置电流接近超导临界电流；采用光纤将光信号引入探测器光敏区，通过2根纳米线分别输出2路信号，使两根纳米线之间的暗计数相互激发，经电压比较器和异或门，消减暗计数信号，保留光子响应信号；通过使用双线结构SNSPD独特性能，能有效抑制探测器暗计数的产生，后期通过工艺提升，进一步提高SNSPD暗计数的耦合效率，有望实现完全抑制SNSPD系统的暗计数，极大提升探测器的信噪比。
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公开(公告)号：CN112577613A
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN202011205369.8
申请日：2020-11-02
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明提出了一种蝴蝶结天线耦合的太赫兹探测器，包括：硅衬底、二氧化硅支撑层、六氮五铌薄膜热敏层、电极层，所述二氧化硅支撑层生长在所述硅衬底上，所述六氮五铌薄膜热敏层生长在所述二氧化硅支撑层上，形成六氮五铌纳米桥结构，所述电极层兼作耦合天线，包括两组电极和蝴蝶结天线，位于所述六氮五铌薄膜热敏层上，所述蝴蝶结天线末端分别与一组电极相连，蝴蝶结天线尖端和所述六氮五铌纳米桥两端直接相连。本发明中的热敏薄膜探测单元尺寸在一百纳米以下，其与天线尖端接触部分尺寸也在一百纳米以下,通过天线与六氮五铌薄膜的接触连接形状设计将器件的热导减少至极限水平，显著提高了器件的灵敏度和响应速度。
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公开(公告)号：CN111130652B
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN201911411328.1
申请日：2019-12-31
Applicant: 南京大学
IPC: H04B10/70 , H04B10/516 , H04B10/508 , H04B10/50 , G01J11/00
Abstract: 本发明公开了一种光子数分辨增强激光通信系统及方法，系统包括控制器、波形发生器、脉冲激光源、可调衰减器、阵列超导纳米线单光子探测器、功率放大器、功率合成器、模数转换器和示波器，控制器对需要输出的数据进行编码调制，并输入至波形发生器，波形发生器将编码信息转化为电脉冲信号输出至脉冲激光源，脉冲激光源根据输入的电脉冲信号产生对应的光脉冲信号，然后经过可调衰减器输入阵列超导纳米线单光子探测器，经过功率放大器和功率合成器后输出具备光子数分辨的信号，最终信号经模数转换器整形后被示波器接收采集下来。本发明极大地降低由于外部光学空间噪声和超导探测器自有暗噪声带来的误码干扰，使得误码率逼近光通信的自有光量子误码极限。
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