第371章超導芯片
第371章超導芯片(第3/4頁)
好了,電能已經具備,陰影區域探索完成,隨時可以進行測試。
屬於是萬事俱備隻欠東風。
“吳工,你們那邊進度如何?”林燃同樣關註這件事,他大概每周會和技術團隊開一次會,技術團隊由華為和阿波羅科技共建,人員配比大概在7比3的樣子。
吳工是這隻技術團隊的具體負責人,華為半導體條線僅次於梁孟鬆的資深工程師。
第一個月:“教授,我們從fese入手,母體fese是半導體,tc隻有8k,但單層薄膜在界麵效應下,能提升到109k。
月球真空環境完美匹配mbe生長,避免氧化。”吳工說
團隊的研究員們戴著護目鏡,操作著設備:先將srtio3襯底加熱到600°c,清潔表麵;然後控製鐵源和硒源的蒸發速率,鐵原子束強度為0.1單層/分鐘,硒過量以確保化學計量比。
生長過程中,吳工偶爾糾正參數:“註意襯底溫度,過高會導致晶格失配,降低電子-聲子耦合,目標厚度是約0.5nm的單原子層。”
在第一個樣品生長完成後,他們用x射線衍射(xrd)檢查晶體結構:峰值顯示良好外延,但電阻測試在液氮浴(77k)中,超導轉變溫度tc隻有50k,遠低於預期。
第二個月:“我覺得應該是硒空位缺陷導致的費米麵重構不完整,吳工,嘗試一下增加後退火步驟,在真空下加熱到400°c,促進界麵電荷轉移。”林燃提醒道“我覺得界麵效應會是關鍵,srtio3的極性層會誘導二維電子氣,提升tc。”
這和2014年nature的一篇文獻有關,在那篇文獻裡有提到,fese/srtio3係統可以利用界麵效應將tc從8k推到100k以上。
團隊迭代三次,調整硒/鐵比從6:1到8:1,終於在第四個樣品上看到進步:xrd顯示銳利峰,表明完美晶格匹配。
第三個月,才開始初見曙光,使用高壓氧摻雜,fese薄膜的晶格扭曲,a軸參數從3.76增加到3.78,電子-聲子耦合增強。
在模擬觀測中,顯示tc能達105k。
林燃說:“我知道大家很高興,但這還不夠,我們需要繼續優化。
因為月球南極的輻射環境會乾擾cooper對,但低溫能抑製熱噪聲。
我們需要集成輻射屏蔽層,用硼摻雜金剛石作為緩衝,bdd的tc雖隻有11k,但其寬帶隙能阻擋宇宙射線。”
他們開始摻雜實驗:在mbe腔內引入氧氣束,壓力控製在10-6torr,摻雜水平0.1-0.2原子%。
測試使用四探針法測量電阻-溫度曲線:在氦氣製冷機下,從300k降溫,電阻在110
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