論文の概要: Lithographic integration of TES microcalorimeters with SQUID multiplexer circuits for large format spectrometers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.07690v1
- Date: Thu, 09 Oct 2025 02:28:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-10 17:54:14.813596
- Title: Lithographic integration of TES microcalorimeters with SQUID multiplexer circuits for large format spectrometers
- Title（参考訳）: TESマイクロカロリメータとSQUIDマルチプレクサ回路の大型フォーマット分光器へのリソグラフィ統合
- Authors: Robinjeet Singh, Avirup Roy, Daniel Becker, Johnathan D. Gard, Mark W. Keller, John A. B. Mates, Kelsey M. Morgan, Nathan J. Ortiz, Daniel R. Schmidt, Daniel S. Swetz, Joel N. Ullom, Leila R. Vale, Michael Vissers, Galen C. O'Neil, Joel C. Weber,
- Abstract要約: 軟X線遷移エッジセンサ(TES)とマイクロ波SQUID多重回路(mu$MUX)の統合
TESと$mu$MUXプロセスを1つのTES-System-on-a-Chip製造に組み合わせた最初のデモ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Arrays of hundreds or thousands of low temperature detectors have been deployed for many experiments, both bolometers for long wavelength applications and calorimeters for shorter wavelength applications. One challenge that is common to many of these arrays is the efficient use of focal plane area to achieve a large fill fraction of absorbers coupled to detectors. We are developing an integrated fabrication of soft X-ray transition edge sensors (TES) and microwave SQUID multiplexers ($\mu$MUX) with the goal of maximizing the fill fraction of the focal plane area on a scale of many thousand pixel detectors. We will utilize lithographically defined high density interconnects to circumvent limitations in existing solutions that use wirebonds or flip-chip bonds. Here we report the first demonstration of combining TES and $\mu$MUX processes into a single TES-System-on-a-Chip (TES-SoC) fabrication on a silicon wafer. The $\mu$MUX SQUIDs and TES electrothermal feedback circuits are microfabricated first and protected with passivating SiO$_2$, then the TES devices and TES-to-SQUID interconnects are fabricated, and finally the protective layer is removed before the fabrication of the microwave resonators. We show that the microwave SQUIDs are functional and have reasonable yield, and that we are able to read out the transition temperature of the connected TESs using those SQUIDs.
- Abstract（参考訳）: 数百から数千の低温検出器のアレイが多くの実験のために展開され、長波長用のボルメータと短波長用のカロリー計の両方が用いられている。
これらのアレイの多くに共通する課題の1つは、検出器に結合された吸収器の大きな充填率を達成するために、焦点平面領域の効率的な利用である。
我々は、数千画素の検出器で焦点面領域の充填率を最大化することを目的として、軟X線遷移エッジセンサ(TES)とマイクロ波SQUID多重化器(\mu$MUX)の統合製造を開発している。
我々は,ワイヤボンドやフリップチップ結合を用いた既存の溶液の限界を回避するために,リソグラフィで定義された高密度配線を利用する。
本稿では,TES-System-on-a-Chip(TES-SoC)をシリコンウェハ上に1つのTES-System-on-a-Chip(TES-SoC)に組み合わせた最初のデモを報告する。
次に、TESデバイスとTES-to-SQUID配線を作製し、マイクロ波共振器の製造前に保護層を除去する。
マイクロ波SQUIDは機能的かつ合理的な収率を持ち、それらのSQUIDを用いて接続されたTESの遷移温度を読み取ることができることを示す。
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