三维量子芯片硅通孔热应力对阻止区的影响

基于材料的温度相关特性,研究了0.02~300 K极限温度范围内三维超导量子芯片中热导硅通孔(TTSV)热应力对有源层阻止区(KOZ)的影响。利用有限元模拟方法,基于单个TTSV的KOZ特性,发现阵列TTSV间的相对角度(θ_(R))和间距(L)的变化会改变热应力相互作用的方式和程度。增大θ_(R)可减小Si衬底的电子迁移率变化以及KOZ的连通度和面积。θ_(R)为0°时,TTSV排布整齐,MOSFET易于布置,增大L可减小电子迁移率变化以及KOZ的连通度和面积;θ_(R)为45°时,可用于布置MOSFET的区域较零散,但减小L可减小电子迁移率变化和KOZ面积,且L对特征点处电子迁移率和KOZ连通度影响很小。研究结果可为三维超导量子芯片中TTSV和读出/控制电路的优化布置提供指导。