論文の概要: Investigation of tantalum films growth for coplanar resonators with internal quality factors above ten million
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.04917v1
- Date: Fri, 05 Sep 2025 08:29:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-08 14:27:25.532584
- Title: Investigation of tantalum films growth for coplanar resonators with internal quality factors above ten million
- Title（参考訳）: 1000万以上の内部品質因子を有するコプラナー共振器のタンタル膜成長に関する研究
- Authors: E. V. Zikiy, N. S. Smirnov, E. A. Krivko, A. R. Matanin, A. I. Ivanov, E. I. Malevannaya, V. I. Polozov, S. V. Bukatin, D. A. Baklykov, I. A. Stepanov, S. A. Kotenkov, S. P. Bychkov, I. A. Ryzhikov, A. V. Andriyash, I. A. Rodionov,
- Abstract要約: 種々の基板上に成長するα-タンタル膜について検討した。
タンタル薄膜成長における相選択機構に及ぼす基板材料デバイ温度の影響を実験的に確認した。
単一光子励起パワーで1000万以上の内部品質係数を持つ小型タンタル共振器を実演する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Alpha-tantalum on silicon is a promising platform for high-coherence superconducting quantum circuits. However, the growth mechanism of alpha-tantalum on silicon remains poorly understood. We present a comprehensive study on alpha-tantalum films growth on various substrate. The decisive role of a substrate material Debye temperature on phase selection mechanism in tantalum films growth is experimentally confirmed, contradicting the prior assumptions on substrate temperature influence. Crucially, we confirm that alpha-tantalum starts growing only after a 7-10 nm thick beta-tantalum underlayer. It results in ranging the critical temperature of {\alpha}-Ta films from 3.77 K to 4.39 K for the total thickness from 20 to 150 nm, respectively. Finally, we compared high-quality Al and Ta coplanar resonators on silicon, demonstrating compact tantalum resonators (4/10.5/4 um) with an internal quality factor exceeding 10 million at single-photon excitation powers.
- Abstract（参考訳）: シリコン上のAlpha-tantalumは、高コヒーレンス超伝導量子回路のための有望なプラットフォームである。
しかし, シリコン上におけるα-タンタルの成長機構はよく分かっていない。
種々の基板上に成長するα-タンタル膜について包括的な研究を行った。
タンタル薄膜成長における相選択機構における基板材料デバイ温度の決定的役割を実験的に確認し, 基板温度の影響に対する以前の仮定と矛盾した。
重要な点として,α-タンタルは7-10nmの厚いβ-タンタル下層でのみ成長し始めることが確認された。
これにより、それぞれ20nmから150nmの厚さで3.77Kから4.39Kまでの臨界温度が変化する。
最後に、シリコン上の高品質AlとTaコプラナー共振器を比較し、単一光子励起力で1000万以上の内部品質係数を持つコンパクトタンタル共振器(4/10.5/4馬)を実演した。
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