Исследованы ВТСП бикристаллические переходы шириной до 50 µm на сапфировых подложках. Измерены зависимости величины критического тока от температуры и внешнего магнитного поля для таких контактов. При температуре 77 K получены ступени Шапиро на ВАХ с напряжением порядка 150 µV при облучении на частоте 73 GHz джозефсоновского перехода на сапфировой подложке. Проанализирована возможность использования таких контактов в эталонах напряжения при температуре 77 K в области СВЧ и терагерцовых частот.Авторы благодарят за частичную поддержку гранты РФФИ № 15-02-05793, № 15-42-02469 (р-поволжье), № 16-02-00727, а также грант РНФ № 15-12-10020. В работе использовано оборудование ЦКП " Физика и технология микро-и наноструктур". DOI: 10.21883/FTT.2017.11.45047.06k ВведениеВысокочувствительные микроволновые приемники необходимы для мониторинга атмосферы, биомедицин-ских исследований, контроля безопасности. Обычные полупроводниковые детекторы ограничены по частоте и чувствительности. Стандартные Фурье-спектрометры, генераторы гетеродина на основе ламп обратной волны и лазеров дальнего ИК-диапазона громозки, сложны в управлении и дорогостоящи. Альтернативой всем этим устройствам могут стать сверхпроводниковые устрой-ства, такие как, джозефсоновские прямые и селек-тивные детекторы, СИС-смесители с джозефсоновски-ми генераторами гетеродина, гильберт-спектрометры, СКВИД-датчики, усилители, эталоны напряжения [1-3]. В отличие от традиционных ниобиевых устройств, с рабочей температурой в районе 4 K, высокотемпера-турные сверхпроводники (ВТСП) позволяют работать при температуре жидкого азота 77 K, в том числе с использованием простых и дешевых криоохладителей замкнутого цикла [4].Одним из перспективных применений высокотемпера-турных сверхпроводников является эталон напряжения на основе цепочек из джозефсоновских контактов [4,5]. Для создания микросхем для этих целей на современном этапе применяется технология, основанная на использо-вании бикристаллических контактов, которая позволяет изготавливать из них цепочки на основе высокотемпе-ратурных сверхпроводников с требуемыми параметра-ми и воспроизводимым образом. Основные этапы этой технологии включают в себя выбор подходящей бикри-сталлической подложки, выращивание на этой подложке эпитаксиальной тонкой пленки высокотемпературного сверхпроводника, формирование рисунка схемы метода-ми фотолитографии и ионного травления. В настоящее время для получения высококачественных бикристал-лических контактов широко используются подложки из окиси иттрия, стабилизированной цирконием (YSZ) [4,5]. Однако недостатками этих подложек являются высокие СВЧ-потери и их низкая теплопроводность. В то же время, ВТСП-бикристаллические переходы на сапфиро-вых подложках [6-10] представляются перспективными кандидатами для использования в эталонах напряжения, поскольку сапфир имеет низкое поглощение на СВЧ и хорошие тепловые характеристики. Поэтому создание микросхем на основе сапфировых подложек может при-вести к созданию новых эталонов, что расширит область применения этих приборов в квантовой метрологии и р...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.