論文の概要: Impact of etches on thin-film single-crystal niobium resonators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.18051v1
• Date: Wed, 28 Feb 2024 05:01:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-29 16:14:02.774910
• Title: Impact of etches on thin-film single-crystal niobium resonators
• Title（参考訳）: 薄膜単結晶ニオブ共振器におけるエッチの影響
• Authors: H. Wang, T. Banerjee, T.G. Farinha, A.T. Hanbicki, V. Fatemi, B.S. Palmer, C.J.K. Richardson
• Abstract要約: 単結晶ニオブ薄膜をc面サファイアウェハ上に分子線エピタキシーにより成長させた。 5GHz付近で測定されたコプラナー導波路共振器の内部品質係数は1光子パワーで有意な変動を示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9490013913456307
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: A single crystal niobium thin film was grown using molecular beam epitaxy on a c-plane sapphire wafer. Several samples were fabricated into dc resistivity test devices and coplanar waveguide resonator chips using the same microfabrication procedures and solvent cleans. The samples were then subject to different acid cleaning treatments using different combinations of piranha, hydrofluoric acid, and buffered oxide etch solutions. The different samples expressed changes in dc resistivity in the normal and superconducting states such that the low temperature resistivities changed by more than 100\%, and the residual resistivity ratio dropped by a factor of 2. The internal quality factor of coplanar waveguide resonators measured near 5~GHz also showed significant variation at single photon powers ranging from 1.4$\times 10^6$ to less than 60$\times 10^3$. These changes correlate with the formation of surface crystallites that appear to be hydrocarbons. All observations are consistent with hydrogen diffusing into the niobium film at levels below the saturation threshold that is needed to observe niobium hydrides.
• Abstract（参考訳）: 単結晶ニオブ薄膜をc面サファイアウェハ上に分子線エピタキシーにより成長させた。 マイクロファブリケーション法と溶媒清浄法を用いていくつかの試料を直流比抵抗試験装置とコプラナー導波路共振器チップに作製した。 次に, ピラニア, フッ化水素酸, 緩衝酸化物エッチング溶液の異なる組み合わせを用いて, 異なる酸洗浄処理を行った。 各試料は, 常温および超伝導状態におけるdc比の変化を示し, 低温比が100\%以上変化し, 残留比が2。 5〜GHz付近で測定されたコプラナー導波路共振器の内部品質係数も1.4$\times 10^6$から60$\times 10^3$まで大きな変化を示した。 これらの変化は炭化水素と思われる表面結晶の形成と相関している。 すべての観測は、水素化ニオブの観察に必要な飽和しきい値以下でニオブ膜に拡散する水素と一致している。

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