Pütz, Patrick

German

Kölner UniversitätsPublikationsServer

KurzfassungDiese Doktorarbeit beschreibt die Entwicklung eines verbesserten Fabrikations-verfahrens zur Herstellung von Supraleiter-Isolator-Supraleiter (SIS) Mischer-Ele-menten für den Einsatz in radioastronomischen Heterodynempfängern. Dafür wur-de die Definition der Submikrometer großen Tunnelelement-Fläche und der inte-grierten Anpassstruktur auf ein elektronenstrahllithographisches Verfahren um-gestellt, um so den höheren Anforderung moderner und zukünftiger Mischer-elemente-Designs nach größerer Präzision dieser Strukturen gerecht zu werden.Zusätzlich ist ein Planarisierungs-Verfahren, basierend auf chemisch-mechanisch-em Polieren (CMP) für die Fertigung bei KOSMA neu entwickelt worden, um dieElektronenstrahllithographie bei der Tunnelelement-Definition in die Fabrikationintegrieren zu können.Es wird anhand von Messergebnissen gezeigt, dass sich das Elektronenstrahllitho-graphie-CMP-Verfahren zur Fertigung der neuen Generation von Mischerelemen-ten qualifiziert und darüber hinaus ausreichend Entwicklungspotenzial für zukünf-tige Mischer-Entwicklungen im THz-Frequenzbereich bietet. Die Fertigung derHIFI Band 2 Mischerelemente für das Herschel Satellitenteleskop profitiert maß-geblich von dem neuen Herstellungsverfahren, da die Implementierung von CMPeine deutliche Verbesserung der Strom-Spannungs-Charakteristika der Mischer-elemente bewirkt.

Fabrication of Superconductor-Insulator-Superconductor Devices for Heterodyne Mixer Applications with Electron Beam Lithography

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