Создание сверхпроводниковых однофотонных детекторов большой площади с использованием фотолитографии

Сверхпроводниковый детектор одиночных фотонов – это прорывная технология, позволяющая регистрировать излучение инфракрасного диапазона в широком спектре. Устройство обладает высочайшей квантовой эффективностью, скоростью счета в десятки МГц и ничтожным уровнем ложных срабатываний. SSPD представляет собой ультратонкую полоску сверхпроводящего материала шириной порядка 100-150 нм в форме меандра. Сейчас имеет место тенденция к увеличению чувствительной области и ширины детекторов до микронных значений. Ведется активная научная деятельность в области создания однофотонной камеры. Один из технологических этапов создания SSPD – формирование топологии чувствительной области с использованием электронной литографии. Типичная стоимость литографов составляет миллионы долларов, что сильно увеличивает себестоимость устройств, а также ограничивает рынок коммерческих SSPD. Магистерская диссертация посвящена созданию однофотонных детекторов с использованием фотолитографии взамен электронной. Определен технологический маршрут, подобраны оптимальные параметры сверхпроводниковых пленок, фоторезиста, доз экспонирования. Получены образцы с различными ширинами в диапазоне от 950 до 2500 нм. Проведены экспериментальные исследования критического тока и квантовой эффективности. Доказана работоспособность и перспективность SSPD большой площади, произведенных с использованием фотолитографии. На основании данных, полученных в ходе работы, определены параметры и топология детекторов, изготовлен фотошаблон, содержащий несколько различных конфигураций. Дальнейшие исследования SSPD большой площади будут продолжены в аспирантуре.