MoSi超导薄膜生长优化及其曲折结构传输临界电流密度测量研究

本研究针对非晶超导薄膜在辐射探测器应用中的材料优化需求，来自某团队的研究人员通过共溅射技术调控MoSi薄膜组分与厚度，成功将Mo80Si20与Mo83Si17的超导转变温度（TCC）达1.4×109A·m?2，为超导纳米线/微线单光子探测器制备提供了关键技术支撑。

　　

研究团队通过优化硅衬底上二氧化硅（SiO₂）涂层沉积的钼硅（MoSi）非晶超导薄膜生长工艺，系统探究了不同组分与厚度对超导转变温度（T_C）的影响。实验发现，厚度均为17纳米（nm）的Mo₈₀Si₂₀和Mo₈₃Si₁₇组分薄膜表现出最优性能，其T_C分别达到6.4开尔文（K）和5.9K。进一步通过光刻技术制备线宽17微米（μm）的曲折结构（meander structure），在4K温度下测得传输临界电流密度（J_C）高达1.4×10⁹安培每平方米（A·m^?2）。研究还揭示了薄膜厚度与沉积压力对T_C的调控规律，并对比了刻蚀前后薄膜的电阻-温度特性。该成果为超导纳米线单光子探测器（SNSPD）、微线探测器（SMSPD）及宽条带探测器的制备提供了关键材料基础与工艺参考。