Аннотация:
Представлены результаты исследования структур на основе туннельных переходов нормальный металл-изолятор-сверхпроводник (НИС) Al/AlO$_x$/Nb и Al/AlN/NbN, в которых роль сверхпроводника выполняет ниобий (Nb) или нитрид ниобия (NbN), способных работать в качестве термометров в диапазоне температур 1.5–10 K. Для формирования туннельных переходов использована технология SNEAP (Selective Niobium Etching and Anodization Process). Получены зависимости отношения дифференциального сопротивления переходов к асимптотическому от температуры тестовых образцов, экспериментальные данные согласуются с теоретической моделью. Измерены значения флуктуационной чувствительности порядка 1 $\mu$K/$\sqrt{Hz}$, близкие к теоретически ожидаемым. Структуры типа нормальный металл–изолятор–сверхпроводник и сверхпроводник–изолятор–нормальный металл–изолятор–сверхпроводник на основе Al и Nb или Al и NbN могут быть использованы в качестве on chip термометров. На основе исследованных структур могут быть разработаны болометры, системы электронного охлаждения, а также термометры на чипах, интегрированные непосредственно в рабочие структуры или размещенные рядом с ними для точного мониторинга тепловых эффектов.
Полный текст:
PDF файл (445 kB)