一阶梯度串联型SQUID电流传感器以及制备方法与流程

技术特征：
1.一种一阶梯度串联型squid电流传感器，其特征在于，包括：环路电极；输入线圈，设置于所述环路电极的表面，且所述输入线圈与所述环路电极绝缘设置；反馈线圈，与所述环路电极间隔设置，所述反馈线圈围绕所述环路电极设置；所述输入线圈用于输入超导转变边缘探测器信号，所述反馈线圈用于磁通锁定。2.根据权利要求1所述的一阶梯度串联型squid电流传感器，其特征在于，所述环路电极包括：第一环路电极；第二环路电极，与所述第一环路电极首尾依次连接，形成所述环路电极；所述第二环路电极与所述第一环路电极对称设置。3.根据权利要求2所述的一阶梯度串联型squid电流传感器，其特征在于，所述输入线圈包括：第一输入环路，与所述第一环路电极绝缘设置；第二输入环路，与所述第二环路电极绝缘设置；所述第一输入环路与所述第二输入环路首尾依次连接，形成所述输入线圈。4.根据权利要求3所述的一阶梯度串联型squid电流传感器，其特征在于，所述反馈线圈包括：第一反馈环路，围绕所述第一输入环路设置；第二反馈环路，围绕所述第二输入环路设置；所述第一反馈环路与所述第二反馈环路首尾依次连接，形成所述反馈线圈。5.根据权利要求4所述的一阶梯度串联型squid电流传感器，其特征在于，所述第一反馈环路围绕所述第一输入环路设置，形成一个第一反馈开口；所述第一输入环路环绕设置形成一个第一输入开口，所述第一输入开口与所述第一反馈开口相对设置。6.根据权利要求5所述的一阶梯度串联型squid电流传感器，其特征在于，所述第一反馈环路与所述第二反馈环路通过反馈环路连接结构首尾连接；所述第一输入环路与所述第二输入环路通过输入环路连接结构首尾连接；所述反馈环路连接结构与所述输入环路连接结构相对设置。7.根据权利要求1所述的一阶梯度串联型squid电流传感器，其特征在于，所述环路电极具有第一端与第二端，所述一阶梯度串联型squid电流传感器还包括：第一约瑟夫森结构，所述第一约瑟夫森结构的第一超导薄膜结构设置于所述第一端；第二约瑟夫森结构，所述第二约瑟夫森结构的第一超导薄膜结构设置于所述第二端。8.根据权利要求7所述的一阶梯度串联型squid电流传感器，其特征在于，所述一阶梯度串联型squid电流传感器还包括：第一终端电阻，与所述第一约瑟夫森结构并联连接；第二终端电阻，与所述第二约瑟夫森结构并联连接。9.根据权利要求7所述的一阶梯度串联型squid电流传感器，其特征在于，所述一阶梯度串联型squid电流传感器还包括：正极连接结构，与所述第二端连接；
负极连接结构，分别与所述第一约瑟夫森结构的第二超导薄膜结构和所述第二约瑟夫森结构的第二超导薄膜结构连接。10.一种一阶梯度串联型squid电流传感器的制备方法，其特征在于，包括：提供基底，于所述基底表面制备二氧化硅薄膜；于所述二氧化硅薄膜远离所述基底的表面依次制备第一超导薄膜层、第一绝缘层以及第二超导薄膜层；对所述第二层超导薄膜进行刻蚀，刻蚀至所述第一绝缘层，形成第二超导薄膜结构；对所述第一绝缘层进行刻蚀，刻蚀至所述第一层超导薄膜，形成第一绝缘结构，所述第一绝缘结构将所述第二超导薄膜结构覆盖；对所述第一超导薄膜层进行刻蚀，刻蚀至所述二氧化硅薄膜，形成环路电极与第一超导薄膜结构；于所述二氧化硅薄膜的表面、所述环路电极的表面、所述第一绝缘结构的表面以及所述第二超导薄膜结构的表面制备第二绝缘层；对所述第二绝缘层进行刻蚀，分别刻蚀至所述环路电极与所述第二超导薄膜结构，形成多个连接通孔与第二绝缘结构；于多个所述连接通孔之间的所述第二绝缘结构表面制备终端电阻；于多个所述连接通孔与所述第二绝缘结构表面沉积引线超导薄膜层；对所述引线超导薄膜层进行刻蚀，刻蚀至所述第二绝缘结构，形成输入线圈、反馈线圈以及连接结构。

技术总结
本申请涉及一种一阶梯度串联型SQUID电流传感器以及制备方法。输入线圈绝缘设置于环路电极的表面，形成输入线圈与环路电极上下重叠耦合结构，使得输入线圈与SQUID环路的耦合更加匹配，增大了耦合系数。第一约瑟夫森结构的第一超导薄膜结构设置于环路电极的第一端，第二约瑟夫森结构的第一超导薄膜结构设置于环路电极的第二端，形成了一阶梯度串联电感结构的SQUID，可有效抵消外界磁场干扰。并且，反馈线圈围绕环路电极设置为输入线圈与SQUID环路提供稳定的磁场环境。提供稳定的磁场环境。提供稳定的磁场环境。


技术研发人员：徐达 李劲劲 钟青 王雪深
受保护的技术使用者：中国计量科学研究院
技术研发日：2022.07.29
技术公布日：2022/11/29