ИССЛЕДОВАНИЕ УЛЬТРАТОНКИХ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ ПЛЕНОК НИТРИДА НИОБИЯ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ АТОМНО-СЛОЕВОГО ОСАЖДЕНИЯ

Шибалов М.В., Порохов Н.В., Мумляков А.М., Трофимов И.В., Дюдьбин Г.Д., Тимофеева Е.Р., Тагаченков А.М., Ануфриев Ю.В., Зенова Е.В., Тархов М.А.

Журнал технической физики. 2021. Т. 91. № 4. С. 672-677.

Представлен способ осаждения ультратонких сверхпроводящих пленок NbN_x методом атомно-слоевого осаждения, усиленного плазмой из металлорганического прекурсора и газовой смеси H₂/Ar, используемой в качестве реактанта. Полученные образцы характеризовались измерением удельного сопротивления, спектральной эллипсометрией, атомно-силовой микроскопией и измерениями сверхпроводящих характеристик. Определены оптимальные параметры соотношения газов H₂/Ar, при которых удельное сопротивление пленок NbN_x минимально. Проведен сравнительный анализ удельного сопротивления полученных пленок NbN_x. Исследована зависимость температуры перехода в сверхпроводящее состояние от толщины пленки. Достигнута температура перехода в 13.7 K и критическая плотность тока 0.7 МА/сm². Высокая однородность пленки, прецизионный контроль толщины и температура осаждения 350^oC дают возможность использовать данные пленки в производстве полевых транзисторов и в функциональных устройствах различного назначения, например, болометрах на горячих электронах, детекторах на кинетической индуктивности и сверхпроводниковых однофотонных детекторах. Ключевые слова: атомно-слоевое осаждение, сверхпроводники, нитрид ниобия, температура перехода, критическая плотность тока.