Развитие технологии изготовления NbN HEB-смесителей с малым разбросом DC- и RF-параметров для создания матричных приемников терагерцового диапазона

Журнал технической физики. 2025. Т. 94. № 7. С. 1102–1110.

Третьяков И. В., Каурова Н. С., Ивашенцева И. В., Воронов Б. М., Гольцман Г. Н.

Экспериментально исследовано влияние параметров процесса магнетронного осаждения тонкой 4–5 nm сверхпроводящей пленки нитрида ниобия NbN и технологии изготовления NbN HEB-смесителей на разброс их основных параметров для минимизации в дальнейшем этого разброса. Однородность параметров изготовленных NbN HEB-смесителей, кроме оптимизации процесса осаждения NbN-пленки, достигалась за счет подготовки поверхности Si-подложки, а также за счет использования осажденного in situ с пленкой NbN слоя Au – контакта с планарной THz-антенной. Изготовленные по оптимизированному маршруту NbN HEB-смесители имели практически идентичные R(T) характеристики с разбросом критической температуры и нормального сопротивления не более 0.15 K и 2 Ω соответственно. Шумовая температура на частоте гетеродина 2.52 THz составляла 800 K с разбросом 150 K от образца к образцу. Шумовая полоса смесителей при T = 4.5 K составляла в среднем 7 GHz.

Ключевые слова: сверхпроводимость, магнетронное распыление, терагерцовый диапазон частот, болометр на эффекте электронного разогрева, технологии изготовления