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申请/专利权人：南京大学

摘要：本发明公开了一种带有悬浮桥结构的高灵敏度SNSPD，在热氧化硅衬底上，使用反应磁控溅射制备NbN薄膜；在NbN薄膜上旋涂光刻胶AZ1500，使用深紫外曝光的方式绘制电极图形，使用Ti薄膜和Au薄膜来制备电极；在Ti薄膜和Au薄膜上，通过电子束曝光的方式绘制纳米线图形；利用反应离子刻蚀的方式，去除未被保护的NbN薄膜，进而制备出纳米线；在NbN薄膜上旋涂光刻胶AZ4620，利用深紫外曝光的方式制备刻蚀的窗口；根据所需要的灵敏度要求确定出悬浮桥的尺寸，通过控制刻蚀的时间，去除纳米线下方的硅衬底，从而形成具有不同尺寸悬浮桥的结构。本发明结构简单，能够明显调控SNSPD的探测灵敏度，并且这种结构也不会降低探测器的其他性能。

主权项：1.一种带有悬浮桥结构的高灵敏度SNSPD，其特征在于，通过在SNSPD光敏面下方集成悬浮桥结构，调整SNSPD的探测灵敏度，包括如下步骤：步骤1，在热氧化硅衬底上，使用反应磁控溅射制备NbN薄膜；步骤2，在NbN薄膜上旋涂光刻胶AZ1500，使用深紫外曝光的方式绘制电极图形，使用Ti薄膜和Au薄膜来制备电极；步骤3，在Ti薄膜和Au薄膜上，通过电子束曝光的方式绘制纳米线图形；步骤4，利用反应离子刻蚀的方式，去除未被保护的NbN薄膜，进而制备出纳米线；步骤5，在NbN薄膜上旋涂光刻胶AZ4620，利用深紫外曝光的方式制备刻蚀的窗口；步骤6，根据所需要的灵敏度要求确定出悬浮桥的尺寸，通过控制刻蚀的时间，去除纳米线下方的硅衬底，从而形成具有不同尺寸悬浮桥的结构，其中悬浮桥的尺寸，确定方法如下：第一步，根据所需要的器件探测灵敏度的需求，结合NbN材料的热导率κ、热容C、厚度d、电流密度J、电阻率ρ以及工作温度Tsub，根据如下时域热点扩散方程公式： 并结合COMSOL仿真计算得出所需要NbN薄膜与衬底之间的热耦合参数σ；第二步，根据NbN材料的厚度d、电阻率ρ以及工作温度Tsub以及上述计算得出的σ，根据如下方程： 即得到所需要的回滞电流大小Jh，再根据计算得出的Jh与不带悬浮桥结构的器件的回滞电流Jh’的比值，以及器件的尺寸L’确定悬浮桥的具体尺寸L，即： 第三步，根据得出的悬浮桥的具体尺寸并结合刻蚀的速率，通过刻蚀不同的时间制备出不同尺寸的悬浮桥结构，实现器件不同灵敏度的调节。

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权利要求：

百度查询： 南京大学 一种带有悬浮桥的高灵敏度的SNSPD