Projekteja vuodessa
Abstrakti
Electrostatically tunable Josephson field-effect transistors (JoFETs) are one of the most desired building blocks of quantum electronics. Applications of JoFETs range from parametric amplifiers and superconducting qubits to a variety of integrated superconducting circuits. Here, we report on graphene JoFET devices fabricated with wafer-scale complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS)-compatible processing based on chemical-vapor-deposited monolayer graphene encapsulated with atomic-layer-deposited Al2O3 gate oxide, lithographically defined top gate, and evaporated superconducting Ti/Al source, drain, and gate contacts. By optimizing the contact resistance down to ∼170 Ω μm, we observe proximity-induced superconductivity in the JoFET channels with different gate lengths of 150-350 nm. The Josephson junction devices show reproducible critical current I c tunablity with the local top gate. Our JoFETs are in the short diffusive limit with the I c reaching up to ∼3 µA for a 50 µm channel width. Overall, our demonstration of CMOS-compatible two-dimensional (2D) material-based JoFET fabrication process is an important step toward graphene-based integrated quantum circuits.
Alkuperäiskieli | Englanti |
---|---|
Artikkeli | 012602 |
Sivut | 1-6 |
Sivumäärä | 6 |
Julkaisu | Applied Physics Letters |
Vuosikerta | 125 |
Numero | 1 |
DOI - pysyväislinkit | |
Tila | Julkaistu - 1 heinäk. 2024 |
OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Wafer-scale CMOS-compatible graphene Josephson field-effect transistors'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.-
OpenSuperQPlus100: Open Superconducting Quantum Computers
Paraoanu, G.-S. (Vastuullinen tutkija) & Moskalenko, I. (Projektin jäsen)
01/03/2023 → 31/08/2026
Projekti: EU: Framework programmes funding
-
QTF: Finnish Centre of Excellence in Quantum Technology
Pekola, J. (Vastuullinen tutkija), Subero Rengel, D. (Projektin jäsen), Ankerhold, E. (Projektin jäsen), Satrya, C. (Projektin jäsen), Mäkinen, I. (Projektin jäsen), Marín Suárez, M. (Projektin jäsen), Upadhyay, R. (Projektin jäsen) & Chen, Z.-Y. (Projektin jäsen)
01/01/2023 → 31/12/2025
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
ERC ConceptQ: New superconducting quantum-electric device concept utilizing increased anharmonicity, simple structure, and insensitivity to charge and flux noise
Möttönen, M. (Vastuullinen tutkija), Duda, R. (Projektin jäsen), Vadimov, V. (Projektin jäsen), Mörstedt, T. (Projektin jäsen), Suominen, H. (Projektin jäsen), Zarrabi, H. (Projektin jäsen), Sunada, Y. (Projektin jäsen), Tuokkola, M. (Projektin jäsen) & Sah, A. (Projektin jäsen)
28/10/2022 → 31/10/2027
Projekti: EU: ERC grants