Разработаны и экспериментально исследованы сверхпроводниковые интегральные схемы на основе линий передач NbTiN/Al на частотах до 1.1 ТГц. Проведено численное моделирование двух топологий микросхемы с рабочим диапазоном частот 0.9…1.2 ТГц, содержащих щелевую антенну, выполненную в тонкой пленке NbTiN и согласованную по выходу с микрополосковой линией передачи, и туннельный переход вида “сверхпроводник–изолятор–сверхпроводник” (СИС) площадью порядка 1 мкм2, выступающий в качестве терагерцового детектора. Изготовлены и протестированы экспериментальные образцы микросхемы, в экспериментальной установке в качестве источника использована лампа обратной волны (ЛОВ) с выходной частотой до 1.1 ТГц. Получена мощная накачка СИС-детектора, тем самым продемонстрирована применимость изготовленных линий передач NbTiN/Al для работы в составе сверхпроводниковых схем на частотах выше 750 ГГц, где не работают традиционно используемые линии передачи Nb/Nb из-за высокого затухания.
Проведен цикл исследований структуры пленок алюминия, напыленных на монокристаллические подложки кремния в разных температурных режимах. Микроскопом атомных сил исследована шероховатость и размер зерна пленок зародышей толщиной 20 нм, напыленных при повышенных температурах, а также допыленных поверх слоя зародыша при комнатной температуре до толщины 150 нм. Измерен профиль пленок в электронном микроскопе. Найдено, что пленки на горячем подслое оказываются более гладкими, более жесткими (менее рыхлыми) и позволяют рассчитывать на создание переходов сверхпроводник–изолятор–сверхпроводник и сверхпроводник–изолятор–нормальный металл соответственно с более высокой плотностью тока и меньшей емкостью.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации