Интегральные сверхпроводниковые приемные структуры на основе высококачественных туннельных переходов

• Автор: Филиппенко, Людмила Викторовна
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 220 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ
П1 Область исследования
П2 Порядок изложения материала
ПЗ Основные положения, выносимые на защиту
П4 Вопросы авторства и публикация результатов
П5 Аннотация
Глава 1 Введение
1.1 Основы сверхпроводниковой электроники
1.2 Краткий обзор развития технологии СИС переходов
1.3 Устройства сверхпроводниковой электроники
1.4 Постановка задачи
Глава 2 Технология изготовления СИС переходов на основе структуры Nb/Al-AlOx/Nb
2.1 Технологический маршрут и режимы изготовления СИС
переходов
2.2 Основные этапы изготовления СИС переходов
2.2.1 Фотолитография
2.2.2 Напыление тонких пленок
2.2.3 Электролитическое анодирование
2.2.4 Реактивное ионное травление (RIE)
2.3 Оборудование для изготовления СИС переходов
2.4 Система измерения электрофизических параметров

Глава 3 Разработка технологии изготовления малошумящих СИС
приемников для радиоастрономических исследований
3.1 Основные требования к параметрам смесительных СИС
переходов
3.2 Оптимизация технологии изготовления СИС переходов
для СВЧ применения
3.3 СИС структуры для волноводных смесителей мм
диапазона длин волн
3.4 Разработка технологии изготовления СИС переходов на
кварцевых подложках
3.5 Квазиоптический приемник на основе туннельного СИС
перехода
3.6 Выводы по Главе
Глава 4 Интегральные сверхпроводниковые структуры
4.1 Интегральный сверхпроводниковый приемник (СИП)
4.2 Микросхема интегрального приемника
4.2.1 Технология изготовления микросхемы СИП
4.2.2 Особенности RIE процесса при формировании перехода методом «крест»
4.2.3 Оптимизация края пленок микрополосковой линии
4.2.4 Экспериментальное исследование интегрального приемника
4.3 Приемник с балансным СИС смесителем
4.4 Примеры применения чипов интегрального приемника
4.5 Интегральный сверхпроводниковый спектрометр для
проекта TELIS
4.5.1 Технология изготовления микросхем интегрального
приемника для проекта TELIS

4.5.2 Оптимизация процессов изготовления СИС
переходов субмикронных размеров
4.6 СИП на основе структуры Nb/Al-AlN/NbN
4.7 Технология изготовления микросхем интегрального
приемника, объединяющая структуры с разными плотностями тока на одном чипе
4.8 Выводы по Главе
Глава 5 Детекторы рентгеновского излучения на основе туннельных переходов
5.1 Общие требования к разработке СТП-детекторов
5.2 Микросхемы для испытания СТП-детекторов
5.3 Методика изготовления СТП-детекторов
5.4 Экспериментальные характеристики СТП-детекторов
5.5 Выводы по Главе
Глава 6 Новые методы формирования СИС переходов
6.1 Концепция метода химико-механической полировки
(СМР)
6.2 Формирование СИС переходов субмикронного размера
методами СМР и электронно-лучевой литографии
6.3 Исследование способов формирования многоэлементных
схем
6.4 Выводы по Главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Основные результаты диссертации
Публикации по теме диссертационной работы
Цитированная литература

1.4 Постановка задачи исследования.
• Создание надежной технологии изготовления СИС переходов МЬ/А1-А10х/№> микронных размеров на различных типах подложек, с характеристиками, оптимизированными для реализации предельных параметров сверхчувствительных приемных устройств миллиметрового диапазона длин волн. Исследование влияния различных технологических параметров на качество переходов.
• Разработка технологии изготовления СИС переходов субмикронного размера и многослойных СВЧ микросхем на их основе. Реализация новой концепции интегрального приемника, объединяющей в одной микросхеме различные функциональные элементы: СИС смеситель с планарной антенной, распределенный джозефсоновский переход и элементы для их согласования. Разработка технологии и изготовление микросхем интегрального спектрометра на основе туннельных переходов №>/А1-А1И/№>И для международного проекта по дистанционному исследованию атмосферы с борта высотного аэростата «ТЕЫБ».
• Исследование влияния различных материалов в многослойной структуре сверхпроводящих туннельных детекторов рентгеновского излучения на их характеристики. Создание технологии изготовления сверхпроводящих туннельных детекторов рентгеновского излучения с одним активным электродом, в которых отклик другого подавлен благодаря действию дополнительных слоев в структуре нижнего электрода.
• Разработка новых способов формирования СИС переходов субмикронных размеров и многоэлементных структур на их основе с использованием методов электронно-лучевой литографии и химикомеханической полировки. Исследование влияния технологических подходов на характеристики и разброс параметров многоэлементных схем средней степени интеграции.