Superconducting Ti/TiN Thin Films for mm-Wave Absorption
A. Aliane
(1)
,
M. Solana
(2)
,
W. Rabaud
(3)
,
L. Saminadayar
(4)
,
P. Agnese
(1)
,
V. Goudon
(1)
,
L. Dussopt
(3)
,
C. Vialle
,
E. Baghe
,
S. Pocas
(3)
,
L. Carle
,
N. Lio Soon Shun
,
S. Becker
,
V. Reveret
(5)
,
L. Rodriguez
,
A. Hamelin
,
A. Poglitsch
,
S. Bounissou
(5)
,
O. Adami
1
UGA [2016-2019] -
Université Grenoble Alpes [2016-2019]
2 NEEL - QuantECA - Circuits électroniques quantiques Alpes
3 CEA-LETI - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information
4 NEEL - TPS - Thermodynamique et biophysique des petits systèmes
5 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
2 NEEL - QuantECA - Circuits électroniques quantiques Alpes
3 CEA-LETI - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information
4 NEEL - TPS - Thermodynamique et biophysique des petits systèmes
5 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
C. Vialle
- Fonction : Auteur
E. Baghe
- Fonction : Auteur
L. Carle
- Fonction : Auteur
N. Lio Soon Shun
- Fonction : Auteur
S. Becker
- Fonction : Auteur
L. Rodriguez
- Fonction : Auteur
A. Hamelin
- Fonction : Auteur
A. Poglitsch
- Fonction : Auteur
O. Adami
- Fonction : Auteur
Résumé
Polarization-sensitive detectors at 120–500 GHz are required for the observation of the cosmic microwave background radiation. In this paper, superconducting thin films based on Ti/TiN bilayers are developed to be integrated as electromagnetic wave absorbers in suspended cooled silicon bolometers. The critical temperature (Tc) is tuned in the range of 600–800 mK through the superconductivity proximity effect between Ti and TiN to optimize the absorption of the incident power while minimizing the heat capacity of the system at low temperature. Ti/TiN bilayer samples are fabricated on silicon with two different thicknesses (100/5 and 300/5 nm). Electrical characterizations at low temperature have been performed and revealed the effect of thermal annealing (20–250 °C) on residual stress, Tc, critical magnetic field (Hc) and resistance above Tc. A physical characterization by X-ray photoelectron spectroscopy provides evidences of oxidized states which may explain these effects.
Domaines
Physique [physics]Format du dépôt | Notice |
---|---|
Type de dépôt | Article dans une revue |
Résumé |
en
Polarization-sensitive detectors at 120–500 GHz are required for the observation of the cosmic microwave background radiation. In this paper, superconducting thin films based on Ti/TiN bilayers are developed to be integrated as electromagnetic wave absorbers in suspended cooled silicon bolometers. The critical temperature (Tc) is tuned in the range of 600–800 mK through the superconductivity proximity effect between Ti and TiN to optimize the absorption of the incident power while minimizing the heat capacity of the system at low temperature. Ti/TiN bilayer samples are fabricated on silicon with two different thicknesses (100/5 and 300/5 nm). Electrical characterizations at low temperature have been performed and revealed the effect of thermal annealing (20–250 °C) on residual stress, Tc, critical magnetic field (Hc) and resistance above Tc. A physical characterization by X-ray photoelectron spectroscopy provides evidences of oxidized states which may explain these effects.
|
Titre |
en
Superconducting Ti/TiN Thin Films for mm-Wave Absorption
|
Auteur(s) |
A. Aliane
1
, M. Solana
2
, W. Rabaud
3
, L. Saminadayar
4
, P. Agnese
1
, V. Goudon
1
, L. Dussopt
3
, C. Vialle
, E. Baghe
, S. Pocas
3
, L. Carle
, N. Lio Soon Shun
, S. Becker
, V. Reveret
5
, L. Rodriguez
, A. Hamelin
, A. Poglitsch
, S. Bounissou
5
, O. Adami
1
UGA [2016-2019] -
Université Grenoble Alpes [2016-2019]
( 445543 )
- 38058 Grenoble cedex
- France
2
NEEL - QuantECA -
Circuits électroniques quantiques Alpes
( 1042397 )
- Institut NEEL, 25 rue des Martyrs, BP 166,
38042 Grenoble cedex 9
- France
3
CEA-LETI -
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information
( 40214 )
- MINATEC 17, rue des Martyrs, 38054, Grenoble Cedex 9
- France
4
NEEL - TPS -
Thermodynamique et biophysique des petits systèmes
( 1042420 )
- Institut NEEL, 25 rue des Martyrs, BP 166,
38042 Grenoble cedex 9
- France
5
AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) -
Astrophysique Interprétation Modélisation
( 2068 )
- AIM - UMR 7158 - UMR E 9005,
ex "Astrophysique Interactions Multi-échelles",
Service d'astrophysique,
CEA/Saclay,
Orme des Merisiers
F-91191 GIF SUR YVETTE CEDEX
- France
|
Vulgarisation |
Non
|
Nom de la revue |
|
Langue du document |
Anglais
|
Comité de lecture |
Oui
|
Audience |
Internationale
|
Date de publication |
2018-12
|
Volume |
193
|
Numéro |
5-6
|
Page/Identifiant |
655-660
|
Domaine(s) |
|
Mots-clés |
en
Bilayer Ti/TiN, Low temperature, Thin films, Superconductors
|
DOI | 10.1007/s10909-018-1919-y |
Loading...