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Design,fabrication,and characterization of ti/au transition-edge sensor with different dimensions of suspended beams

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Chinese Physics B 2021年第11期30卷 551-557页

作者： Hong-Jun Zhang Ji Wen Zhao-Hong Mo Hong-Rui Liu Xiao-Dong Wang Zhong-Hua Xiong Jin-Wen Zhang Mao-Bing Shuai Institute of Materials China Academy of Engineering PhysicsMianyang 621000China Institute of Microelectronics Peking UniversityBeijing 100871China National Key Laboratory of Micro/Nano Fabrication Technology Institute of MicroelectronicsPeking UniversityBeijing 100871China

For photon detection, superconducting transition-edge sensor(TES) micro-calorimeters are excellent energy-resolving devices. In this study, we report our recent work in developing ti-/au-based TES. The ti/au TES devices were designed and implemented with a thickness ratio of 1:1 and different suspended structures using micromachining technology. The characteristics were evaluated and analyzed, including surface morphology, 3 D deformation of suspended ti/au TES device structure, I–V characteristics, and low-temperature superconductivity. The results showed that the surface of ti/au has good homogeneity and the surface roughness of ti/au is significantly increased compared with the substrate. The structure of ti/au bilayer film significantly affects the deformation of suspended devices, but the deformation does not affect the I–V characteristics of the devices. For devices with the ti/au bilayer(150 μm × 150 μm) and beams(100 μm × 25 μm), the transition temperature(T;) is 253 m K with a width of 6 m K, and the value of the temperature sensitivity α is 95.1.

关键词： transition-edge sensor ti/au superconductivity film microfabrication deformation of suspended structure

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ti/au复合电极在CdZnTe (111)B面上的表面结构与性能研究

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人工晶体学报 2021年第6期50卷 1089-1095,1103页

作者：陶思祺张继军王淑蕾秦美琪邱攀辉宋晓龙上海大学材料科学与工程学院上海200444

近年来,碲锌镉(CdZnTe)材料制成的探测器已经成为研究热点,适当的接触特性已经成为提高探测器性能的关键问题。本文主要探讨了弱n型CdZnTe晶体(111)B面ti/au复合电极的欧姆接触性能,采用两步沉积工艺制备ti/au复合电极。通过AFM、FIB/TE... 详细信息

近年来,碲锌镉(CdZnTe)材料制成的探测器已经成为研究热点,适当的接触特性已经成为提高探测器性能的关键问题。本文主要探讨了弱n型CdZnTe晶体(111)B面ti/au复合电极的欧姆接触性能,采用两步沉积工艺制备ti/au复合电极。通过AFM、FIB/TEM、XPS、I-V等测试方法研究了电极与CdZnTe的界面结构、化学成分和电学性能。结果表明,ti过渡层的引入可以减轻和改善晶片抛光过程中形成的损伤层,增加了电极与晶体之间的欧姆特性。相比于CdZnTe(111)B面上的Cr/au复合电极,ti/au复合电极的粗糙度更低、接触界面更平整,晶格失配层厚度也更低。ti中间层促进了金/半界面的互扩散现象,有利于增加黏附性和降低肖特基势垒,并且在ti/au复合电极与CdZnTe接触的界面上没有观察到氧元素的存在。I-V测试表明ti/au复合电极具有更加良好的欧姆特性和更低的肖特基势垒。

关键词： CdZnTe ti/au 接触界面欧姆特性晶格失配层互扩散

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