Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Индивидуальное задание (Сверхпроводящие резонаторы (Характеристики…

- - - - Копланарные резонаторы
    - - Принимаемая длина волны
        
        В статье про массив резонаторов 9,3 - 10,3 ГГц
- - - - Регистрация излучения квантовых точек
      - Диагностика интегральных микросхем методом PICA
        
        Микросхема 65 нм , питание детектора 0.6 В
      - Квантовая криптография
        
        Ведется работа
        
        Увеличение скорости передачи квантового ключа
        
        Длина линии квантовой связи (свыше 250 км)
        
        Последние результаты
        
        Расстояние 150 км, 2,5 бит/с
        
        Расстояние около 100 км, 6000 бит/с, волокно SMF 28 ULL, Corning
        
        Расстояние 250 км, 15 бит/с, волокно SMF 28 ULL, Corning
      - Корреляционный счет фотонов (дис. Смирнова)
      - LIDAR (LIght Detection and Ranging) - Дистанционный контроль удаленных объектов посредством детектирования оптического излучения отраженного от них (дис. Смирнова)
        
        С SSPD пока не делали
      - Квантовый повторитель
    - - Лавинный светодиод (APD) - Это высокочувствительные полупроводниковые приборы, преобразующие свет в электрический сигнал за счёт фотоэффекта и усиливающие его посредством эффекта лавинного умножения.
        
        Длина волны не более 1 мкм
        (Ограничено величиной запрещенной зоны кремния)
        
        Квантовая эффективность 20%
        
        Велика нестабильность временной задержки переднего фронта импульса
        
        Велик уровень темнового счета (10^4c-1), соответственно максимальное расстояние передачи данных десятки километров
      - Болометр
        
        0,1 - 5 мкм
        
        Квантовая эффективность 95%
        
        Разрешение по энергии
        
        Разрешение по числу фотонов
        
        рабочая температура сотни милли кельвин
        
        низкое быстродействие
        
        сложная схема съема на основе SQUID
        
        легко насыщаются фоновым тепловым излучением
      - Зарядочувствительные ИК фототранзисторы (CSIPs)
        
        Средний ИК (3-50мкм)
        
        Температура 2-4К
        
        На длине волны 14,7 мкм квантовая эффективность 2%, скорость счета 300 МГц
      - Фотоэлектронный умножитель - электровакуумный прибор, в котором фототок усиливается в умножительной системе в результате вторичной электронной эмиссии; ток на выходе цепи значительно превышает первоначальный фототок (обычно в 10^5 раз и выше).
  - - - Меандр
        Ширина 100 нм
        Длина 500 мкм
        Площадь 7х7мкм
        (Эффективно согласуется с оптоволокном 9 мкм)
      - Параллельные полоски
        Для СИК достигнута ширина 56 нм
        Расстояние между полосками 74 нм
        
        Одна полоска, поглотившая фотон, становится резистивной , после чего ток в этих полосках превышает критический, и они тоже становятся резистивными. В результате, все полоски переходят в резистивное состояние, что сопровождается импульсом напряжения на контактах детектора
    - - Частотный диапазон эффективного приема одиночных фотонов
        
        Средний ИК
        (3-50 мкм)
        
        Чем выше длина волны, тем ниже энергия фотона и соответственно размер горячего пятна
        
        Видимый ИК
    - - Квантовая эффективность
        
        Число регистрируемых фотонов к числу падающих фотонов
      - Временная задержка переднего фронта импульса (Jitter или временное разрешение, пс)
      - Скорость темнового счета - вероятность срабатывания детектора в отсутствии излучения
      - Максимальная скорость счета
      - Интегральная характеристика - показатель качества Н
        
        Квантовая эффективность / (Скорость темнового счета * временное разрешение детектора)
        
        Фактически определяет дальность передачи квантовокриптографического ключа
      - Коэффициент заполнения (filling factor) - отношение площади, занимаемой сверхпроводящей меандрой, к устройству номинальной площади.
      - Время релаксации
  - - - Материал пленки
        
        NbN - 0,439 нм
        
        Толщина 3 - 4 нм
        Реактивное DC магнетронное распыление
        Температура процесса 850С
        Электронная литография
        Плазмохимическое травление
        Контактные площадки обратной литографией
        
        Диссертация Смирнова - получены оптимальные параметры
        
        Диаметр мишени 75 мм
        
        Расстояние мишень-подложка 50 мм
        
        Остаточное давление 1,2*10-6 мбар
        
        Парциальное давление аргона 5*10-3 мбар
        
        Парциальное давление азота 1*10-4 мбар
        
        Ток разряда 300 мА
        
        Напряжение разряда в аргоне 235 В
        
        Напряжение разряда в смеси Ar+N2 270 В
        
        Скорость осаждения 0,5 нм/с
        
        Температура подложки 800С
        
        Структурные модификации
        
        Только б-фаза сверхпроводящая
        
        Материалом для изготовления SSPDs в диапазоне длин волн 0,4-5 мкм выбран NbN. Для изготовления однофотонного детектора может быть выбран любой сверхпроводник второго типа или одно из соединений А3В5 . Причина выбора этого материала заключается в том, что среди других NbN имеет известные параметры и технологии напыления.
        
        Nb- 0,330 нм
        
        NbTiN
      - Поверхностное сопротивление
      - Критическая температура
      - Ширина сверхпроводящего перехода
      - Критическая плотность тока
    - - Материал подложки
        
        Сапфир - 0,474 нм
        
        Кремний - 0,543 нм
        
        Кварц - 0,483 нм
        
        MgO - 0,421 нм
        
        В качестве отдельной подложки не подходит в связи с гигроскопичностью и ухудшением свойств поверхности с течением времени, а также со сложностями достижения требуемого (?) уровня шероховатости
      - Применение подслоя
        
        MgO - 0,421 нм (Диссертация Смирнова)
        Согласующий слой
        
        На температурах 300, 400, 550-600С получилась структура 111
        На температуре 200С получается поликристалл