约瑟夫森结结构、存储单元、存储单元阵列及制备方法

本发明提供一种约瑟夫森结结构、存储单元、存储单元阵列及制备方法，约瑟夫森结结构的制备包括：提供半导体衬底，依次形成底层NbN材料层、中间铁磁材料层及顶层NbN材料层；刻蚀以得到由底层NbN层、中间铁磁层及顶层NbN层构成的约瑟夫森结；形成绝缘层以及配线层，且配线层至少与顶层NbN层电连接。通过上述方案，本发明的约瑟夫森结结构，基于单晶NbN材料，可以提高约瑟夫森结的响应频率，提高了基于该约瑟夫森结的存储器的速度，保证了与其匹配的SQF数字电路的速度优势得以发挥；通过合适的溅射气压、靶基距、混合气体比、溅射电流等，解决了单晶难以制备的问题；通过约瑟夫森结结构的设计以及中间铁磁层工艺的优化，解决了薄膜厚度难以控制的技术问题。
中国科学院上海微系统与信息技术研究所
李峰 | 彭炜 | 王镇