Physikalische und technologische Limitierungen von SNS-Josephson-Kontakten für hochintegrierbare Tieftemperatur-Supraleiterschaltungen
Daniel Hagedorn
Die vorliegend Arbeit untersucht die physikalischen und technologischen Limitierungen von neuartigen SNS-Josephson- Kontakten in Rampentechnologie. Auf der Basis von interinsisch geshunteten Nb/HfTi/Nb- und Nb/HfTi/Nb/HfTi/Nb-Kontakten konnte eine Fabrikationstechnologie entwickelt werden, die es ermöglicht, reproduzierbar sub-µm Kontakte bis hinab zu Kontaktflächen von A = 0,03 µm2 herzustellen. Es werden die physikalischen Eigenschaften der Kontakte untersucht: Temperatur- und Magnetfeldabhängigkeit der kritischen Stromstärke IC, Einfluß von Mikrowelleneinstrahlung: Shapiro-Stufen, differentieller Widerstand. Zur Realisierung supraleitender digitaler Elektronikschaltungen (SDE) wird die Stromtragfähigkeit von sub-µm Nb-Leiterbahnen gemessen und der Fringe-Faktor bestimmt. Es wird gezeigt, daß sich die neuartigen Josephson-Kontakte zur Herstellung von Serienschaltungen eignen, wie sie in Josephson-Spannungsnormalen zum Einsatz kommen. Weiterhin wird die Einsetzbarkeit der neuartigen Kontakte in supraleitenden digitalen Logikschaltungen in Rapid-Single-Flux-Quantum- (RSFQ) Implementierung verifiziert.
•Apr 22, 2003•0 citations