面向窄线宽超导纳米线单光子探测器的电子束曝光技术

• 作者: 汤演 刘晓宇 潘一铭 周慧 尤立星
• 来源期刊: 低温物理学报
• 关键词: 超导纳米线单光子 电子束曝光 电子束抗蚀剂 红外波段单光子探测 MaN-2401
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 页码范围: 199-205
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13380/j.ltpl.2020.04.004

摘要

超导纳米线单光子探测器是新型超导电子器件,因其具有高探测效率、低暗计数及低时间抖动等优势,在量子信息、激光雷达等方面已得到广泛的应用.目前主流超导纳米线单光子探测器主要工作在1.5μm以下的可见光和近红外波段.中红外波长的红外探测技术在基础科学、医学、日常生活以及军事等广泛领域发挥着重要作用,中红外单光子探测器可以使得中红外波段探测技术进入量子极限灵敏度.根据超导纳米线单光子探测器探测机理,超窄线宽的纳米线条可以提升超导纳米线单光子探测器在中红外波长的灵敏度.电子束曝光技术是目前实现超导纳米线单光子探测器纳米线线条加工的主流技术.电子束抗蚀剂种类繁多,面向超窄线宽超导纳米线单光子探测器器件的制备需求,对两款抗蚀剂进行性能测试表征,和窄纳米线制备尝试.根据负性电子束抗蚀剂MaN-2401在制备窄线宽时的显著优点,优化工艺,利用其成功制备出50 nm线宽超导纳米线单光子探测器并成功实现了 2000 nm的单光子响应.