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公开(公告)号:CN113193105B
公开(公告)日:2024-03-22
申请号:CN202110435567.1
申请日:2021-04-22
Applicant: 南京大学
IPC: H10N60/80 , H10N60/83 , 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:CN116963584A
公开(公告)日:2023-10-27
申请号:CN202310756332.1
申请日:2023-06-26
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种超导单光子探测器,包括双面热氧化二氧化硅衬底,双面热氧化二氧化硅衬底的表面设置超导微米带,超导微米带的两端设置电极,超导微米带上设置基于儒阔夫斯基函数的孔,孔为由儒阔夫斯基函数变换的封闭形状并形成孔阵列。本发明还公开了超导单光子探测器的制备方法,包括以下步骤:采用磁控溅射法在双面热氧化二氧化硅衬底上生长超导薄膜;在超导薄膜上生长电极;采用电子束曝光法和反应离子刻蚀法在超导薄膜上制得超导微米带。本发明制备工艺简单,在实现单光子探测的同时,降低工艺制备难度,能够缓解拐角处的电流拥挤效应,耦合效率高,光敏面积大;利用孔附近的电流拥挤分担拐角处的电流拥挤现象,提升整体器件超导电流。
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公开(公告)号:CN116075207A
公开(公告)日:2023-05-05
申请号:CN202310032119.6
申请日:2023-01-10
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种二维超导纳米集成电路的无损制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:首先在基底上生长出超薄过渡金属薄膜;接着利用电子束曝光和反应离子刻蚀得到超导金属薄膜的纳米集成电路器件;随后利用拓扑化学转化法原位将金属薄膜纳米器件转变成二维超导薄膜的纳米集成器件;最后在器件上生长一层绝缘材料即可得到二维超导纳米集成电路。本发明有效避免了传统微纳加工流程对低维材料的损伤作用,实现对多种低维材料器件的无损制备。同时,利用本方案可以实现多种器件结构制备,进而进行调控器件的性能。
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公开(公告)号:CN116067512A
公开(公告)日:2023-05-05
申请号:CN202310167062.0
申请日:2023-02-27
Applicant: 南京大学
IPC: G01J11/00
Abstract: 本发明公开了一种应用于大面积微米线单光子探测器的读出电路,包括:探测器、低噪声电压源、偏置三通DC和放大器,低噪声电压源通过电阻经偏置三通DC端为器件提供偏置电流,偏置三通DC端与探测器一端相连,当有光子辐照在探测器表面,探测器失超,瞬时脉冲经过偏置三通RF端传输到放大器,偏置三通DC端与放大器之间串联一电阻。本发明的有益效果为:(1)操作简单,仅需串联适当阻值的电阻就能改善大面积超导单光子探测器输出的过冲效应;(2)有效改善大面积超导单光子探测器过冲效应,缩短器件恢复时间,提高器件临界电流;(3)软件模拟结果与实验匹配良好,可通过模拟软件对初步选定元件值范围,再由实验进一步确定最佳值。
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公开(公告)号:CN115872349A
公开(公告)日:2023-03-31
申请号:CN202310194573.1
申请日:2023-03-03
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明提出了一种太赫兹探测器芯片的三维封装结构,其MEMS硅腔体盖帽层位于太赫兹探测器芯片的上方,盖住太赫兹探测器芯片的探测部分;金属平面反射镜位于太赫兹探测器芯片的背面,对入射到太赫兹探测器芯片衬底的信号进行反射;MEMS硅腔体盖帽层、太赫兹探测器芯片、金属平面反射镜三者堆叠互连构成复合谐振结构,使得探测器芯片处的电场谐振增强。本发明改变盖帽层深硅刻蚀的厚度可以实现探测器芯片处的电磁场能量增强,提高探测器的灵敏度;改变探测器衬底厚度、MEMS硅腔体盖帽硅层厚度与空气腔厚度可以实现不同谐振频率的探测和滤波效果,提高太赫兹探测器芯片三维封装的设计自由度。
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公开(公告)号:CN115855281A
公开(公告)日:2023-03-28
申请号:CN202211617112.2
申请日:2022-12-15
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了可用于超导X射线探测器信号读出的动态偏置抗闩锁电路,包括直流偏置电路、输出级电路和超导氮化铌纳米线探测器器件,共三种抗闩锁电路。通过微纳加工工艺制备深宽比超过1:1的超导氮化铌纳米线,经封装后组成超导芯片,再组装成三种抗闩锁电路:电路1为门控偏置电路,信号发生器为探测器提供门控梯形偏置电压,电路2为前端串联小电阻主动淬灭电路,在Bias‑Tee前端串联10Ω小电阻以控制电路电流,电路3为探测器并联小电阻主动淬灭电路,在纳米线器件两端并联50Ω的小电阻以泄放器件失超电流。本发明可解决X射线探测中光子能量过高带来的器件闩锁问题,实现X射线高时间精度测量,可应用于X射线探测研究领域。
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公开(公告)号:CN114111603B
公开(公告)日:2022-09-23
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:CN114777935A
公开(公告)日:2022-07-22
申请号:CN202210247315.0
申请日:2022-03-14
Applicant: 南京大学
IPC: G01J11/00
Abstract: 本申请公开了一种全光纤超导单光子探测器,包括超导纳米线、D型光纤,D型光纤包括纤芯和包层,超导纳米线位于D型光纤的抛光面,且覆盖于纤芯上。超导纳米线覆盖在D型光纤的纤芯上,光线从纤芯中直接进入超导纳米线中,光线不需在空气中传输,不需设计特殊的对准结构,光线非常容易即可进入超导纳米线中,也不需耦合到片上波导,降低损耗,提升耦合效率,从根本上降低了光耦合的难度;超导纳米线还可以提高本征量子效率;本申请利用光纤进行导光,对入射光的波长限制降低,导光波长范围变宽,使得全光纤超导单光子探测器的光谱响应变宽,且光纤成本低。本申请还提供一种具有上述优点的制备方法。
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公开(公告)号:CN114774868A
公开(公告)日:2022-07-22
申请号:CN202210331563.3
申请日:2022-03-31
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于离子抛光技术在金刚石衬底上沉积氮化铌薄膜的方法,使用离子刻蚀技术对金刚石衬底进行抛光处理,离子刻蚀气体采用氩气,流速为7sccm,能量为500eV,束流为90mA,角度为85°,刻蚀速率为2.5nm/min,刻蚀时间为1h;使用直流磁控溅射法在抛光的金刚石上制备氮化铌薄膜。本发明通过对金刚石薄膜进行抛光处理,将其表面平整度均方根(RMS)从7.7nm降至0.6nm,极大地提高了金刚石的表面平整度,并通过磁控溅射在抛光后的衬底上制备了高质量氮化铌薄膜,薄膜平整度和超导性能均满足超导薄膜器件的制备需求。
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公开(公告)号:CN114649204A
公开(公告)日:2022-06-21
申请号:CN202210254670.0
申请日:2022-03-15
Applicant: 南京大学
IPC: H01L21/28 , H01L21/027 , B82Y40/00
Abstract: 本发明提出了一种亚10 nm间隙电极对的制备方法,根据三角形电极对尖端角度不同将电极对尖端设计为交叠/零间距/不交叠等结构;通过电子束光刻得到电极对图案,利用电子束蒸发系统沉积金属;将沉积金属后的电极对放置在SEM中进行热处理,通过电子束的辐照热效应调节电极对顶角间的间距,从而得到亚10 nm间隙电极对。本发明中的制备方法简单易操作,而且可以在观察电极对形貌的同时可控地调节电极对间隙,得到想要的电极对间距,完全克服了当前亚10 nm间隙电极对尖端相互粘连和间隙尺寸难于精确控制的制备工艺难题。
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