極低溫強磁場量子輸運和調(diào)控實驗站在稀釋制冷機上自行建造微波頻域的極低溫測量線路,并配以室溫下的電學(xué)測控儀表,以實現(xiàn)對極低溫下量子態(tài)的測控,用于目前國際上多個主流方向的固態(tài)量子計算實驗研究。該實驗站包含兩套無液氦稀釋制冷機和配套的測量設(shè)備。
該實驗站的無液氦稀釋制冷機已實現(xiàn)多通道微弱信號測量,并配備各級信號放大和噪聲隔離或過濾系統(tǒng)以及室溫測量和控制儀表、極低溫微波電路等。兩套設(shè)備分別實現(xiàn)最低溫度30 mK以下,磁場分別為垂直磁場最大12 T和矢量磁場Z軸最大9 T,Y軸最大1 T,X軸最大1 T的工藝測試指標。
實驗站以兩臺稀釋制冷機不同的磁場來區(qū)分,除磁場外兩臺稀釋制冷機配備的部件和功能類似,都是bottom-loading插桿,樣品裝在puck中送入內(nèi)部。puck直徑72 mm,內(nèi)部共8個柱子,和上面的四個孔和內(nèi)六角對應(yīng),四個孔均勻分布,對角距離62 mm。樣品座有水平座和垂直座兩種類型,可用24針,兩側(cè)針之間間距10 mm。若采用wire bond連線,推薦基片邊長不大于5 mm;若采用點銀膠方式連線,中間可用空間邊長最大可擴至8~9 mm左右。
目前能實現(xiàn)直流和交流的測量,室溫下配備有直流表、鎖相等,以及各類樣品準備輔助設(shè)備。
手套箱互聯(lián)敏感樣品制備系統(tǒng)可實現(xiàn)低維敏感材料的全流程制備,以滿足范德瓦爾斯復(fù)合器件和轉(zhuǎn)角電子學(xué)器件的全程無水氧污染轉(zhuǎn)移、鍍膜,使樣品能展現(xiàn)非常優(yōu)異的性能,比如高遷移率、良好歐姆接觸等,為進一步研究低維拓撲量子物態(tài)提供更有利的實驗平臺。該系統(tǒng)可提供樣品清洗、轉(zhuǎn)移、蒸鍍、引線、探測等手段,如圖所示,包括以下組成設(shè)備:
1號箱體:甩膠顯影
內(nèi)部設(shè)備:勻膠機,烘烤臺。
2號箱體:清洗鍍膜
連通設(shè)備:沈陽科誠鍍膜儀(背后),臺灣JEB鍍膜儀(側(cè)面),內(nèi)部設(shè)備:等離子清洗機。
3號箱體:樣品轉(zhuǎn)移制備
內(nèi)部設(shè)備:奧林巴斯顯微鏡(目視),蔡司顯微鏡(全自動),邁塔光電電控轉(zhuǎn)移臺。
4號箱體:預(yù)處理、鍵合及測量
內(nèi)部設(shè)備:臭氧清洗機,westbond鍵合機,探針臺。
沈老師,郵箱:shenjie@iphy.ac.cn