Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 28: Superconductivity - Applications I : Cryodetectors

TT 28.7: Vortrag

Dienstag, 8. März 2005, 15:45–16:00, TU H104

Untersuchung und Optimierung extrem dünner NbN-Filme für die Herstellung phonon-gekühlter Hot-Electron-Bolometer (HEB) — •T. A. Scherer, M. Schicke und K. Schuster — IRAM, Domaine Universitaire, St-Martin-dHères, France

Supraleitende HEBs für radioastronomische Anwendungen im THz-Bereich bestehen aus extrem dünnen Mikrobrücken. Diese Bauelemente arbeiten im Gegensatz zu konventionellen SIS-Mischern auch oberhalb der Bandlückenfrequenz. Zum Verständnis des Phonon-Kühlmechanismus in HEBs auf der Basis von NbN-Mikrobrücken werden zunächst ultradünne NbN-Filme auf Quartz-Substrat reaktiv aufgesputtert. Die Deposition erfolgt mittels eines Nb-bestückten RF-Magnetrons in einer Mischgasatmosphäre bestehend aus Argon, Stickstoff und Methan. Mit Hilfe ellipsometrischer und profilometrischer Messungen wird die Schichtdicke der NbN-Filme kalibriert. Vorgestellt werden das Verhalten der kritischen Temperatur in Abhängigkeit von der Schichtdicke sowie korrespondierende Raman-Messungen und daraus resultierende Interpretationen der Phononenableitgeschwindigkeit zur Kühlung der Mikrobrücke. Der Einfluss von Film-Stress und Wachstum auf die Eigenschaften des Bolometers werden diskutiert.