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PROCESS SOLUTIONS FOR

量子技术的工艺解决方案

量子解决方案

牛津仪器等离子技术公司为量子系统关键部件的制造提供了最先进的工艺解决方案:

  • 深硅刻蚀(DSiE用于实现量子电路的三维集成的TSV的深刻硅刻蚀。DSiE通过Bosch或低温刻蚀SiNx、InP和GaAs,为光学量子技术中的集成光子组件提供平滑的侧壁刻蚀
  • 原子层沉积(ALD)
    • 超导材料,用于量子位、量子电路、微波谐振器和单光子探测器,如NbN和TiN等
    • 绝缘层材料(如Al2O3、AlN和TaN),用于Josephson结中的隧道屏障
    • 将Al2O3作为钻石中光学元件制造的钝化层(微腔、纳米梁、波导等)
  • PECVDICP-CVD低氢含量的SiNx的PECVD和ICP CVD,用于低损耗波导,SiNx用作钻石结构的硬掩膜
  • 二维材料的CVD,用作单光子发射器,如WS2 和 MoS2
  • 超导金属的刻蚀例如Nb、Ta、Al
  • 反应离子刻蚀(RIE),可实现平滑、低损伤的金刚石减薄,其O端接可进一步保护NV中心
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我们为以下领域提供量子器件加工解决方案:

超导量子位和量子电路

超导量子位和量子电路

  • 超导氮化物的ALD,如NbN、TiN
  • 道势垒的ALD,如Al2O3、AlN
  • 超导金属和氮化物的等离子体刻蚀
  • 用于三维集成的硅深刻蚀(TSV)

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基于钻石的量子系统

基于钻石的量子系统

  • 金刚石表面和特征的等离子体刻蚀
  • 等离子刻蚀技术可形成高效集光表面
  • SiNx硬掩膜沉积,例如Si3N4

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量子光子集成电路

量子光子集成电路

  • 用于 SNSPD 的超导氮化物的原子层沉积
  • 用于低损耗Si3N4波导的高温、含SiH4和不含NH3的 PE(ICP)CVD
  • 光学元件的等离子体刻蚀(例如光栅、波导)。

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什么是量子技术?

量子技术是指新一代计算、通信、模拟和传感技术,它依赖于单个原子、电子或光粒子(光子)的两个关键特征:叠加和纠缠。

“叠加”允许这些量子系统同时处于多种状态;而“纠缠”则使它们相互依存,从而有可能将它们在网络中连接起来,但同时仍然作为一个系统发挥作用。

量子技术的应用

本世纪初,人们对量子世界力学的理解,造就了如今一些最广泛应用的技术,如闪存、超导体、激光和发光二极管(LEDs)。今天,我们看到了新一代量子器件的发展,它们不仅超越了对量子效应的利用,还依赖于对量子态的操纵。

量子技术正在推动新一代光子学和电子学应用通过量子计算来解决看似棘手的问题,如导航传感器、原子钟和安全数据通信。

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广泛的工艺范围

这个快速发展的技术领域需要广泛的量子材料工艺,以进行高精度的器件制造。

牛津仪器等离子体技术为量子技术研发和器件开发提供最先进的材料沉积和刻蚀工艺。利用我们在等离子体刻蚀和材料沉积方面的强大专业知识,我们让研究人员和工程师能够利用更加广泛的材料开展研究,并构建关键元器件,例如单光子探测器、量子互连器件、隧穿结、光量子集成器件、NV色心等。

利用RIE刻蚀20nm Nb至SiO2层

利用RIE刻蚀20nm Nb至SiO2

刻蚀16µm后光滑、干净、无缺陷的金刚石表面

刻蚀16µm后光滑、干净、无缺陷的金刚石表面

添加少量偏压可以提高NbN薄膜的电阻率。

添加少量偏压可以提高NbN薄膜的电阻率。

改变等离子体功率可调整沉积NbN的应力

改变等离子体功率可调整沉积NbN的应力


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使用 PlasmaPro 100 RIE使用PlasmaPro 100 RIE制备的超导量子位和谐振器。
(由格拉斯哥大学提供)

等离子体加工解决方案

我们的 PlasmaPro 100 平台可对各种量子器件材料进行高精度沉积和刻蚀。面对当今量子技术研发和设备开发中的多种实施方案,我们针对其各种器件制备中的工艺挑战提供关键解决方案。

牛津仪器在提供先进解决方案方面拥有丰富的历史,这些解决方案是推动量子技术超越器件制造解决方案的关键因素。

了解更多关于我们的量子解决方案。

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