用于固态自旋量子调控实验的共面波导辐射结构的镀铜工艺实现

作     者：邢腾腾 周雪莹 翟云鹏 陈冰 徐南阳 XING Teng-teng;ZHOU Xue-ying;ZHAI Yun-peng;CHEN Bing;XU Nan-yang

作者机构：合肥工业大学电子科学与应用物理学院安徽合肥230009 合肥工业大学教育部应用物理网上合作研究中心安徽合肥230009 

出 版 物：《量子光学学报》 (Journal of Quantum Optics)

年 卷 期：2020年第26卷第2期

页      面：187-193页

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFA0306600) 国家自然科学基金(11604069,61376128) 安徽省自然科学基金(1708085QA09) 量子光学与光量子器件国家重点实验室开放课题项目(KF201802) 

主　　题：量子调控 共面波导 辐射结构 电化学镀铜 交变磁场 

摘      要：在固态自旋量子调控实验的微波系统中,辐射结构的传统实现方法存在制作成本较高,金属层结合力较弱等缺点。现有一种基于导电膜材料的电化学镀铜工艺方法可用于精度要求较低的辐射结构的实现。本文将该工艺应用到高频性能较好、磁场转化效率较高的共面波导辐射结构的实现中。由于共面波导辐射结构对工艺的精度要求较高,间接增加了其制作难度。本文对原有工艺方法做出了一系列改进,在完成了基于CST MWS软件的模型仿真以及工艺实现后,通过量子调控实验验证,在输入功率约为1 W的条件下,共面波导辐射结构在2.8 GHz频点处产生了强度约为6.58 Gauss的交变磁场。结果表明,本文的工艺方法可有效地实现共面波导辐射结构的制作,且性能较好。相比于传统微纳加工工艺,这种导电膜材料的电化学镀铜工艺方法缩减了步骤流程,较大幅度地降低了工艺实现的成本。