半导体读出电路与超导体太赫兹检测器的集成化

在制作基于二维超导检测阵列的太赫兹成像系统时,为了降低系统噪声,提高灵敏度、运行速度和工作稳定性,设计了一种集成低噪声低温半导体读出电路的高灵敏度超导太赫兹检测系统。基于Nb/Al/AlOX/Al/Nb超导隧道结制备了超导太赫兹直接检测器,使用半导体砷化镓结型场效应晶体管制备低温读出电路,并将超导体元器件和半导体元器件集成在同一块芯片上,避免了传统工艺中常用的连接导线或者焊盘。将集成芯片设计成直径为12mm的圆形芯片,与耦合太赫兹波信号的硅超半球透镜的尺寸一致,并将检测器天线制备在集成芯片中心处,解决了太赫兹波的耦合等问题。