بررسی و اجرای کنترل شده زدایش پلاسمایی و اکسایش لایه نایوبیوم پیوند جوزفسون

خواص ویژه ابرساناها و کاربردهای فراوان ادوات ابررسانایی در زمینه های آشکارسازی و پردازش در فرکانس های بالا دلیلی بر بسیاری از تحقیقات تئوری و عملی انجام گرفته است. همچنان که پیوند p-n پایه ی ساخت ادوات نیمه هادی است، در حوزه ی ابررسانایی نیز پیوند جوزفسون به عنوان خشت زیر بنای الکترونیک ابررسانایی شناخته می شود. اساس عملکرد و مشخصات الکتریکی پیوند جوزفسون و اصولا چنین پیوندهایی وابسته به لایه عایق میان دو الکترود است. در این تحقیق ساخت این لایه عایق میانی که باید ضخامتی کمتر از nm4 داشته باشد بررسی و اجرا گردیده است. فرآیندهای پلاسمایی برای زدایش و اکسیداسیون سطح الکترود پایه برگزیده شد و ساخت حدوداَ 200 نمونه پیوند جوزفسون در راستای تعیین پارامترهای مورد نظر و موثر بر پروسه ها از جمله فشار گازها، توان، زمان و ... انجام گرفت. با ارزیابی نمونه ها و بر طرف شدن چالش های موجود در ساخت نمونه ها، تکرار پذیری نیز با خطایی کمتر از 10% در ساخت نمونه ها حاصل شد. تست دمای 4k نمونه پیوند جوزفسون، چگالی جریانی حدود a/cm2 134 و معادل با مقاومت تونلی دمای اتاق ? 03/0را نتیجه داد و دستیابی به پروسه استاندارد ساخت پیوند جوزفسون با تکنولوژی nb/pb در ایران محقق گردید.