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中国科学通报：英文版

Double-side fabrication process and millimeter wave response of intrinsic Josephson junctions

Wu, Jingbo, Yi, DongChao, Gu, Zhenghao, Kang, Chien‐Chung Lin, Xu, Weiwei, Chen, Jian JIAN, Peiheng

Published Jan 1, 2009• 0 citations
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Abstract

(BSCCO) 单身者晶体。用水晶劈开和双方面氩离子 milling，我们成功地与单个水晶片的厚度制作了很一致的 IJJ 不到 200 nm。用伪光的系统，到毫米波浪放射的 IJJ 的反应被学习。与对 a-b 飞机垂直的应用磁场，我们观察到在毫米下面的 Shapiro 步挥动放射，和每个连接的 Josephson 摆动是锁阶段的。

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Double-side fabrication process and millimeter wave response of intrinsic Josephson junctions

Jingbo Wu, DongChao Yi, ZhengHao Gu +4 more

中国科学通报：英文版•Feb 25, 2009•3 citations

Fabrication of Cross-type Device of BSCCO for Systematic Study of Switching Characteristics in Intrinsic Josephson Junction

Hitoshi Kambara

ビスマス系高温超伝導体(BSCCO)は, 超伝導転移温度が高く, 大面積の結晶が比較的容易に 育成でき、また劈開性(加工性)が良いことから, その固有ジョセフソン接合を利用したデバイ スの研究が行われてきた. 特に量子ビットとしての応用を目的とした, 微小接合におけるスイッ チング特性の研究[1]は重要である. しかし, 先行研究では集束イオンビーム(FIB)加工の使用な どに起因した接合形状やキャリアドープ量の制御性の悪さおよび素子特性の経時劣化が問題とな っており, 得られたデータは再現性や系統性に欠けているため, 現象の解明の障害となっている. 我々は今回, 両面劈開プロセス[2]により作製された SQUID[3]を参考に, スイッチング特性の測 定に適した微小交差構造素子を作製した(Fig. 1). 材料物質は浮遊帯域溶融法により育成された Bi2Sr2CaCu2O8 単結晶を用いた. 交差構造を用いることで接合形状の対称性および制御性が向上し, フォトリソグラフィーによるパターニングでも5ミクロン角未満の面積を持つ素子を再現性良く 作製することに成功した. また, エッチングにArイオンミリングのみを用いることで, FIB使用の 際に問題となる素子の経時劣化を抑制し, 素子作製後の酸化還元処理によるドープ量制御を可能 とした(Fig. 2). また, 素子の面積および層数の減少により, 低温アニール(~100 °C)のみを用 いて転移温度や臨界電流を均一に制御することにも成功している. これにより, 同一の固有接合 素子を用いた, スイッチング特性の系統的な測定が可能となった.

The Japan Society of Applied Physics•Jul 8, 2014•0 citations

Observation of Shapiro steps and spectroscopic applications of stacked intrinsic Josephson junctions up to the terahertz region

H B Wang, Lixing You, J Chen +2 more

In this paper, we report on the recent progress in fabrication and high-frequency experiments of Bi 2 Sr 2 CaCu 2 O 8+ x (BSCCO) intrinsic Josephson junctions (IJJs). Using a newly developed double-sided fabrication process, we single out a well-defined number of IJJs in a well-defined geometry from inside a slice of a BSCCO single crystal. We discuss in detail the observations of both Shapiro steps and harmonic mixings in the terahertz region, and we indicate the possible applications in spectroscopy.

Superconductor Science and Technology•Dec 19, 2001•9 citations

Terahertz applications of integrated circuits based on intrinsic Josephson junctions in high Tc superconductors

Huabing Wang, Peiheng Wu, Tsutomu Yamashita

Using a newly developed double-side fabrication method, an IJJ stack plus a bow-tie antenna and chokes were integrated in a slice 200 nm thick and singled out from inside a bulk Bi2Sr2CaCu2O8+x (BSCCO) single crystal. The junctions in the fabricated stack were very uniform, and the number of junctions involved was rather controllable. In addition to this method, which can be used to fabricate integrated circuits based on intrinsic Josephson junctions in high temperature (Tc) superconductors, also reported will be terahertz responses of IJJs, and the possible applications in quantum voltage standard, spectroscopy, and so on.

Proceedings of SPIE, the International Society for Optical Engineering/Proceedings of SPIE•Oct 15, 2001•0 citations

Fabrication process for milli-Kelvin Josephson junction circuits

Leif Grönberg, Juha Hassel, P. Helistö +5 more

•Jan 1, 2005•2 citations

Intrinsic Josephson Junctions in BiSrCaCuO-2212: Recent Progress

Huabing Wang, Jian Chen, Lixing You +2 more

SUMMARY In this paper, we review the progress in BiSrCaCuO-2212 Intrinsic Josephson junctions (IJJs) bysummarizing our recent results in fabrication and high frequencyexperiments. Using a double-side fabrication process, a well defined number of intrinsic Josephson junctions in a well defined geometrycan be fabricated. The junctions in the stack are quite homogeneous, and the power distribution of external irradiation among the junctions is even. Shapiro steps are clearlyobserved up to 2.5 THz, and the general condition for the occurrence of Shapiro steps at frequency f is that it should be much greater than the plasma frequency fpl. Under certain conditions the Shapiro steps are zero-crossing, making some applications possible, such as quantum voltage standard etc.

IEICE Transactions on Electronics•Mar 1, 2002•1 citation
(BSCCO) 单身者晶体。用水晶劈开和双方面氩离子 milling，我们成功地与单个水晶片的厚度制作了很一致的 IJJ 不到 200 nm。用伪光的系统，到毫米波浪放射的 IJJ 的反应被学习。与对 a-b 飞机垂直的应用磁场，我们观察到在毫米下面的 Shapiro 步挥动放射，和每个连接的 Josephson 摆动是锁阶段的。
ビスマス系高温超伝導体(BSCCO)は, 超伝導転移温度が高く, 大面積の結晶が比較的容易に 育成でき、また劈開性(加工性)が良いことから, その固有ジョセフソン接合を利用したデバイ スの研究が行われてきた. 特に量子ビットとしての応用を目的とした, 微小接合におけるスイッ チング特性の研究[1]は重要である. しかし, 先行研究では集束イオンビーム(FIB)加工の使用な どに起因した接合形状やキャリアドープ量の制御性の悪さおよび素子特性の経時劣化が問題とな っており, 得られたデータは再現性や系統性に欠けているため, 現象の解明の障害となっている. 我々は今回, 両面劈開プロセス[2]により作製された SQUID[3]を参考に, スイッチング特性の測 定に適した微小交差構造素子を作製した(Fig. 1). 材料物質は浮遊帯域溶融法により育成された Bi2Sr2CaCu2O8 単結晶を用いた. 交差構造を用いることで接合形状の対称性および制御性が向上し, フォトリソグラフィーによるパターニングでも5ミクロン角未満の面積を持つ素子を再現性良く 作製することに成功した. また, エッチングにArイオンミリングのみを用いることで, FIB使用の 際に問題となる素子の経時劣化を抑制し, 素子作製後の酸化還元処理によるドープ量制御を可能 とした(Fig. 2). また, 素子の面積および層数の減少により, 低温アニール(~100 °C)のみを用 いて転移温度や臨界電流を均一に制御することにも成功している. これにより, 同一の固有接合 素子を用いた, スイッチング特性の系統的な測定が可能となった.
In this paper, we report on the recent progress in fabrication and high-frequency experiments of Bi 2 Sr 2 CaCu 2 O 8+ x (BSCCO) intrinsic Josephson junctions (IJJs). Using a newly developed double-sided fabrication process, we single out a well-defined number of IJJs in a well-defined geometry from inside a slice of a BSCCO single crystal. We discuss in detail the observations of both Shapiro steps and harmonic mixings in the terahertz region, and we indicate the possible applications in spectroscopy.
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SUMMARY In this paper, we review the progress in BiSrCaCuO-2212 Intrinsic Josephson junctions (IJJs) bysummarizing our recent results in fabrication and high frequencyexperiments. Using a double-side fabrication process, a well defined number of intrinsic Josephson junctions in a well defined geometrycan be fabricated. The junctions in the stack are quite homogeneous, and the power distribution of external irradiation among the junctions is even. Shapiro steps are clearlyobserved up to 2.5 THz, and the general condition for the occurrence of Shapiro steps at frequency f is that it should be much greater than the plasma frequency fpl. Under certain conditions the Shapiro steps are zero-crossing, making some applications possible, such as quantum voltage standard etc.