前沿透视：应用材料公司/布法罗大学合作研发高质量晶片规模尺寸外延超薄NbN超导薄膜

氮化铌（NbN）超导薄膜因其相对较高的超导转变温度（Tc），以及优异的临界电流密度-磁场（Jc-H）特性被广泛应用于多种电子设备中，比如超导纳米线单光子探测器（SNSPD）及超导Josephson结。美国应用材料公司Mingwei Zhu团队和布法罗大学Quanxi Jia教授团队展开合作，利用磁控反应溅射技术，成功在较低的温度下（400摄氏度）制备出了高质量超薄（5-50纳米）外延生长的氮化铌超导薄膜。重要的是晶片规模尺寸高质量超导膜可以使用应用材料公司的Endura® 300-mm Impulse™ PVD物理气相沉积设备来制备。该文并探讨了其超导转变温度，上临界磁场强度，不可逆磁场强度，超导相干长度等物理特性与其薄膜厚度的密切关系。结果表明（111）晶向的外延氮化铌薄膜的超导转变温度随薄膜厚度逐渐降低，并会在薄膜厚度为1.4纳米时完全消失。即使在5纳米的超薄厚度下，其依然有11.2K的超导转变温度和36±2T的上临界磁场。

文献链接：

Ultrathin epitaxial NbN superconducting films with high upper critical field grown at low temperature，Materials Research Letters，2021

原文链接：

http://www.cailiaoniu.com/223714.html