Разработка новейших методов нанолитографии и реактивного ионного травления ультратонких сверхпроводящих пленок как основа создания рекордных по характеристикам терагерцовых супергетеродинных приемников и счетчиков фотонов инфракрасного диапазона.

1 В соответствии с требованиями технического задания были получены следующие результаты:
Усовершенствована технология осаждения пленок NbN толщиной 2-4 нм с целью повышения процента годных наноструктур и улучшения их характеристик. На основе данных ультратонких пленок изготовлены планарные наноструктуры.
Созданы ультратонкие сверхпроводниковые пленки NbZr на Si подложках. Получены данные о поверхностном сопротивлении, температуре сверхпроводящего перехода, ширине сверхпроводящего перехода, отношении удельного сопротивления комнатной температуры к удельному сопротивлению при 20 K и плотности критического тока при 4.2 K.
Разработан принципиально новый технологический маршрут создания сверхпроводящих NbN смесителей с самосовмещенными in situ Au однослойными контактами методами прямой и обратной электронной литографий.
Исследована ширина полосы преобразования и зависимость шумовой температуры от уровня мощности гетеродина и напряжения смещения для сверхпроводящих NbN смесителей с самосовмещенными in situ Au однослойными контактами.
Проведена оптимизация геометрии сверхпроводниковых однофотонных детекторов с целью увеличения их быстродействия. Разработаны и созданы опытные образцы сверхпроводниковых однофотонных детекторов на основе пленок NbN на подложках сапфира новой топологии – многосекционных структур. Сверхпроводниковые однофотонные детекторы обладают идентичными (разброс значений не более 5%) и высокими эксплуатационными характеристиками (квантовая эффективность 20% на длине волны 1.3 мкм, уровень темнового счета < 0.1 / с).
Исследованы временные характеристики импульса напряжения отклика однофотонного детектора при поглощении кванта ИК излучения: максимальная скорость счета и нестабильность импульса.
2. Новизна научных, конструкторских или технологических решений в сравнении с другими работами, родственными по тематике и целевому назначению и определяющими мировой уровень.
Однофотонный детектор, способный разрешать число одновременно детектируемых фотонов принципиально новое устройство и не имеет аналогов нигде в мире.
3. Особенности исследования, разработки, метода или методологии проведения работы на отчетном этапе.
Особенностью данной работы являлось то, что при создании исследуемых наноструктур использовались новейшие методы нанолитографии и реактивного ионного травления ультратонких сверхпроводящих пленок.
4. Объекты интеллектуальной собственности, созданные на отчетном этапе - система фильтрации фонового излучения быстродействующего сверхпроводникового однофотонного детектора.