基于高阻硅衬底的超导共面波导谐振腔的任务书.docx

基于高阻硅衬底的超导共面波导谐振腔的任务书
一、背景
超导共面波导谐振腔是超导电路中的重要元器件，常用于量子计算中的量子比特存储和操作。而高阻硅衬底则是一种常用的材料，具有优异的光学和电学性质，能够有效地减少谐振腔的微波损耗。因此，基于高阻硅衬底的超导共面波导谐振腔已成为研究热点。
二、任务
1.设计高阻硅衬底的超导共面波导谐振腔。根据实际需求，确定谐振腔的工作频率和品质因子，并进行参数优化设计，使其满足工作要求。
2.制备高阻硅衬底。根据设计要求，采用化学气相沉积、离子束刻蚀等技术制备高阻硅衬底，并对其进行表征和测试。
3.制备超导共面波导。采用电子束光刻、氧化铝蒸发等技术制备超导共面波导，并进行表征和测试。
4.组装超导共面波导谐振腔。将制备好的超导共面波导与高阻硅衬底组装成谐振腔结构，并进行测试。
5.测量谐振腔的性能。对制备好的谐振腔进行性能测试，包括谐振频率、品质因子、微波损耗等指标的测量与分析。
6.优化谐振腔性能。根据实验测试结果，进行谐振腔性能的优化设计和调整，使其达到最佳性能状态。
三、技术路线
1.高阻硅衬底的制备技术路线：
（1）硅衬底表面清洗和处理；
（2）化学气相沉积制备高阻硅膜；
（3）离子束刻蚀制备高阻硅衬底。
2.超导共面波导的制备技术路线：
（1）电子束光刻制备正常金属线路；
（2）氧化铝蒸发制备共面波导；
（3）超导蒸镀制备超导线。
3.谐振腔的组装和测试技术路线：
（1）超导共面波导与高阻硅衬底的粘接；
（2）量子点显微镜进行准确焊接；
（3）微波测试仪进行性能测试。
四、研究意义
基于高阻硅衬底的超导共面波导谐振腔具有微波损耗小、品质因子高、谐振频率稳定等优点，可用于量子计算和其它高性能超导电路中。因此，该研究对于提高超导电路性能、推进量子计算等具有重要的意义。