[發明專利]集成多層光學薄膜的超導TES單光子探測器和制備方法有效
| 申請號： | 201911334712.6 | 申請日： | 2019-12-23 |
| 公開（公告）號： | CN111129279B | 公開（公告）日： | 2023-07-18 |
| 發明（設計）人： | 張文;李佩展;耿悅;鐘家強;王爭;史生才 | 申請（專利權）人： | 中國科學院紫金山天文臺 |
| 主分類號： | H10N60/84 | 分類號： | H10N60/84;H01L31/0232;G01J1/42 |
| 代理公司： | 南京鐘山專利代理有限公司 32252 | 代理人： | 陳月菊 |
| 地址： | 210023 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 集成 多層 光學薄膜 超導 tes 光子 探測器 制備 方法 | ||
1.一種集成多層光學薄膜的超導TES單光子探測器，其特征在于，所述單光子探測器包括依次層疊的介質基板、第一多層光學薄膜、第二多層光學薄膜，第一多層光學薄膜、第二多層光學薄膜構成用以吸收光子信號的光學腔體；
所述第一多層光學薄膜包括交替層疊的兩層金膜和兩層鈦膜，由下至上分別被定義成第一薄膜、第二薄膜、第三薄膜、第四薄膜，其中附著在介質基板表面的第一薄膜為鈦膜，通過調節第二薄膜和第三薄膜的相對厚度以調整單光子探測器的臨界溫度；所述第二多層光學薄膜包括交替疊層的SiO2薄膜與Ta2O5薄膜或交替疊層的SiO2薄膜和TiO2薄膜。
2.根據權利要求1所述的集成多層光學薄膜的超導TES單光子探測器，其特征在于，所述介質基板包括硅基板、石英基板、MgO基板、藍寶石基板和表面熱氧化的硅基板中的任意一種。
3.根據權利要求1所述的集成多層光學薄膜的超導TES單光子探測器，其特征在于，所述第一薄膜的厚度為5~10?nm。
4.根據權利要求1所述的集成多層光學薄膜的超導TES單光子探測器，其特征在于，所述第二薄膜的厚度為20~80?nm。
5.根據權利要求1所述的集成多層光學薄膜的超導TES單光子探測器，其特征在于，所述第三薄膜的厚度為30~60?nm。
6.根據權利要求1所述的集成多層光學薄膜的超導TES單光子探測器，其特征在于，所述第四薄膜的厚度為5~10?nm。
7.根據上述權利要求1-6中任一項所述的一種集成多層光學薄膜的超導TES單光子探測器的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
S1：對介質基板雙面拋光，以使其表面粗糙度低于預設粗糙度閾值；
S2：在保持高真空的條件下，將第一多層光學薄膜依次沉積在介質基板上；所述第一多層光學薄膜包括交替層疊的兩層金膜和兩層鈦膜，由下至上分別被定義成第一薄膜、第二薄膜、第三薄膜、第四薄膜，其中附著在介質基板表面的第一薄膜為鈦膜，通過調節第二薄膜和第三薄膜的相對厚度以調整單光子探測器的臨界溫度；
S3：將第二多層光學薄膜依次沉積在第四薄膜上表面，使第一多層光學薄膜、第二多層光學薄膜構成用以吸收光子信號的光學腔體。
8.根據權利要求7所述的集成多層光學薄膜的超導TES單光子探測器的制備方法，其特征在于，所述預設粗糙度閾值為1nm。
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