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题名电子束曝光剂量对NbN超导纳米线物性的影响
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作者
王小妮
刘晓宇
李明晨
彭炜
牟刚
林志荣
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机构
中国科学院上海微系统与信息技术研究所
中国科学院上海微系统与信息技术研究所
中国科学院大学
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出处
《功能材料与器件学报》
2025年第6期477-485,共9页
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基金
中国科学院战略性先导科技专项(No.XDA0520202)。
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文摘
超导纳米线的可控制备是推动单光子探测器和量子相滑移器件等前沿应用的重要基础。作为实现纳米线图形化的核心技术,电子束光刻过程中电子束与超薄超导薄膜之间的相互作用可能对薄膜的本征物性产生不可忽略的影响。针对电子束曝光剂量对NbN超导纳米线超导性能及方块电阻的调控规律开展了系统研究。结果表明:随着曝光剂量的增加,NbN纳米线的正常态方块电阻显著增大(最大增幅达24%),伴随着相滑移激活能的降低;与此同时,尽管NbN纳米线的超导临界温度基本保持稳定,但其在极低温环境下对抗磁场的能力随曝光剂量的增加有所减弱。分析表明,高剂量曝光会在纳米线中引入缺陷,增强载流子散射,从而提高电阻。研究不仅为高性能超导纳米线器件的可控制备确定了最佳工艺窗口,也展示了电子束曝光作为一种潜在的局域化改性技术,可用于片上调控超导薄膜的无序度,为量子器件的设计与集成提供新的思路。
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关键词
超导纳米线
电子束光刻技术
量子相滑移效应
方块电阻
无序度
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Keywords
superconducting nanowire
electron beam lithography
quantum phase slip effect
sheet resistance
disorder level
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分类号
O511.9
[理学—低温物理]
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