一种窄带宽可调滤波器及其制备方法
阅读：398发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种窄带宽可调滤波器及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种窄带宽可调 滤波器 及其制备方法，包括衬底以及位于衬底表面的透射腔和直流偏置线；透射腔包括SQUID链，透射腔用于过滤掉输入的 信号 中与自身共振 频率 不同的频率波段， 输出信号 中与共振频率相同的频率波段；直流偏置线用于向SQUID链提供 磁场 ；其中，透射腔的共振频率由SQUID链的总电容和总电感决定；SQUID链的总电感随磁场大小的变化而变化，磁场的大小随直流偏置线中 电流 大小的变化而变化，从而可以通过调节直流偏置线的电流大小来调节透射腔的工作频率，进而可以调节滤波器的工作带宽，实现对大幅变频信号的处理；并且，由于透射腔包括SQUID链，而SQUID是一种超导量子干涉仪结构，因此，可以实现滤波器的窄带宽滤波。，下面是一种窄带宽可调滤波器及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种窄带宽可调谐滤波器，其特征在于，包括衬底以及位于所述衬底表面的透射腔和直流偏置线；
所述透射腔包括SQUID链，所述透射腔用于过滤掉输入的信号中与自身共振频率不同的频率波段，输出所述信号中与所述共振频率相同的频率波段；
所述直流偏置线用于向所述SQUID链提供磁场；
其中，所述透射腔的共振频率由所述SQUID链的总电容和总电感决定；所述SQUID链的总电感随所述磁场大小的变化而变化，所述磁场的大小随所述直流偏置线中电流大小的变化而变化；
所述SQUID链包括多个串联的SQUID结构；
所述SQUID结构包括两个并联的约瑟夫森结；
所述约瑟夫森结包括沿垂直于所述衬底的方向依次位于所述衬底表面的第一超导层、绝缘层和第二超导层；
所述直流偏置线包括长条状的电极条，所述电极条与所述SQUID链平行设置；
所述衬底表面除所述透射腔和所述直流偏置线之外的区域具有金属层；
所述透射腔与其周围的所述金属层构成共面波导结构；
所述直流偏置线与其周围的所述金属层也构成共面波导结构。
2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述SQUID链、所述直流偏置线和所述金属层都是由低温超导材料制作而成的。
3.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，还包括与所述直流偏置线相连的控制电路和直流源；
所述直流源用于向所述直流偏置线输出电流；
所述控制电路用于对所述直流源输出至所述直流偏置线的电流大小进行调节。
4.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，还包括位于所述衬底的底部的金属热沉，所述金属热沉用于对所述滤波器进行散热。
5.一种窄带宽可调滤波器的制备方法，其特征在于，应用于制作权利要求1～4任一项所述的滤波器，包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成金属层；
刻蚀掉透射腔区域的全部金属层和直流偏置线区域的部分金属层，以在所述直流偏置线区域形成直流偏置线；
在所述透射腔区域的衬底表面形成SQUID链，以形成透射腔。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述直流偏置线包括长条状的电极条，刻蚀掉直流偏置线区域的部分金属层，以在所述直流偏置线区域形成直流偏置线，包括：
在所述金属层表面形成光刻胶层，所述光刻胶层覆盖所述长条状的电极条；
以所述光刻胶层为掩膜，刻蚀掉所述长条状的电极条四周一定区域内的金属层；
去除所述光刻胶层，保留所述长条状的电极条。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述透射腔区域的衬底表面形成SQUID链包括：
在所述透射腔区域的衬底表面依次形成第一光刻胶层和第二光刻胶层；
对所述第一光刻胶层和第二光刻胶层进行曝光显影，以在每个约瑟夫森结对应的区域形成悬桥结构，所述悬桥结构由底部的第一光刻胶层被去除掉的第二光刻胶层构成；
以所述悬桥结构为掩膜，采用第一入射角度在所述衬底表面形成第一超导层；
对所述第一超导层的表面进行氧化，形成绝缘层；
以所述悬桥结构为掩膜，采用第二入射角度在所述绝缘层表面形成第二超导层；
其中，所述悬桥结构对应区域的所述第一超导层、所述绝缘层和所述第二超导层构成所述约瑟夫森结。
一种窄带宽可调滤波器及其制备方法
技术领域
背景技术
[0002] 由于线路上的白噪声、高次谐波、边带噪声等是影响信号解调准确度的主要干扰来源，因此，在信号处理的过程中需要将这些频段的波滤除。也就是说，在信号处理领域中，滤波处理是至关重要的。
[0003] 现有技术中，只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分信号成分通过的电路，叫做滤波电路或滤波器。虽然滤波器的滤波带宽越窄，滤波效果越好，但是，通用的滤波器大多很难做到窄带宽，并且，现有的固定频段的滤波器也无法应用于大幅变频信号的处理。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明提供了一种窄带宽可调滤波器及其制备方法，在实现窄带宽滤波的基础上，实现工作带宽的可调，以应用于大幅变频信号的处理。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006] 一种窄带宽可调谐滤波器，包括衬底以及位于所述衬底表面的透射腔和直流偏置线；
[0007] 所述透射腔包括SQUID链，所述透射腔用于过滤掉输入的信号中与自身共振频率不同的频率波段，输出所述信号中与所述共振频率相同的频率波段；
[0009] 其中，所述透射腔的共振频率由所述SQUID链的总电容和总电感决定；所述SQUID链的总电感随所述磁场大小的变化而变化，所述磁场的大小随所述直流偏置线中电流大小的变化而变化。
[0010] 优选的，所述SQUID链包括多个串联的SQUID结构；
[0011] 所述SQUID结构包括两个并联的约瑟夫森结；
[0012] 所述约瑟夫森结包括依次位于所述衬底表面的第一超导层、绝缘层和第二超导层。
[0014] 优选的，所述衬底表面除所述透射腔和所述直流偏置线之外的区域具有金属层；
[0015] 所述透射腔与其周围的所述金属层构成共面波导结构；
[0016] 所述直流偏置线与其周围的所述金属层也构成共面波导结构。
[0017] 优选的，所述SQUID链、所述直流偏置线和所述金属层都是由低温超导材料制作而成的。
[0018] 优选的，还包括与所述直流偏置线相连的控制电路和直流源；
[0019] 所述直流源用于向所述直流偏置线输出电流；
[0020] 所述控制电路用于对所述直流源输出至所述直流偏置线的电流大小进行调节。
[0021] 优选的，还包括位于所述衬底的底部的金属热沉，所述金属热沉用于对所述滤波器进行散热。
[0022] 一种窄带宽可调滤波器的制备方法，应用于制作如上任一项所述的滤波器，包括：
[0023] 提供衬底；
[0024] 在所述衬底上形成金属层；
[0026] 在所述透射腔区域的衬底表面形成SQUID链，以形成透射腔。
[0027] 优选的，所述直流偏置线包括长条状的电极条，刻蚀掉直流偏置线区域的部分金属层，以在所述直流偏置线区域形成直流偏置线，包括：
[0029] 以所述光刻胶层为掩膜，刻蚀掉所述长条状的电极条四周一定区域内的金属层；
[0030] 去除所述光刻胶层，保留所述长条状的电极条。
[0031] 优选的，在所述透射腔区域的衬底表面形成SQUID链包括：
[0032] 在所述透射腔区域的衬底表面依次形成第一光刻胶层和第二光刻胶层；
[0033] 对所述第一光刻胶层和第二光刻胶层进行曝光显影，以在每个约瑟夫森结对应的区域形成悬桥结构，所述悬桥结构由底部的第一光刻胶层被去除掉的第二光刻胶层构成；
[0034] 以所述悬桥结构为掩膜，采用第一入射角度在所述衬底表面形成第一超导层；
[0036] 以所述悬桥结构为掩膜，采用第二入射角度在所述绝缘层表面形成第二超导层；
[0037] 其中，所述悬桥结构对应区域的所述第一超导层、所述绝缘层和所述第二超导层构成所述约瑟夫森结。
[0038] 与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：
[0039] 本发明所提供的窄带宽可调滤波器及其制备方法，由于透射腔的工作频率由SQUID链的总电容和总电感决定，而SQUID链的总电感随磁场大小的变化而变化，磁场的大小随直流偏置线中电流大小的变化而变化，因此，可以通过调节直流偏置线的电流大小来调节透射腔的工作频率，进而可以调节滤波器的工作带宽，实现对大幅变频信号的处理；
[0041] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0042] 图1为本发明实施例提供的窄带宽可调谐滤波器的结构示意图；
[0043] 图2为图1中SQUID链的结构放大图；
[0044] 图3为图2中约瑟夫森结的剖面结构示意图；
[0045] 图4为本发明实施例提供的一种滤波器的S21幅值曲线图；
[0046] 图5为本发明实施例提供的一种窄带宽可调谐滤波器的制备方法的流程图；
[0047] 图6a至图6h为本发明实施例提供的窄带宽可调谐滤波器制备流程的结构示意图。
具体实施方式
[0048] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0049] 本发明实施例提供了一种带宽可调的滤波器，如图1所示，该滤波器包括衬底1以及位于衬底1表面的透射腔2和直流偏置线3。
[0050] 其中，衬底1为半导体基片，例如，硅或蓝宝石等。由于单晶硅和蓝宝石材料的介质损耗最低，因此，可以确保滤波器的工作性能达到最佳状态。可选地，衬底1可以为晶向为100、厚度为0.5mm的蓝宝石基片。进一步地，该蓝宝石基片的散射正切值可以为2e-7。本实施例中，滤波器通过半导体纳米加工技术制备在半导体基片上，其整体尺寸小于1mm×1mm。
[0051] 本实施例中，透射腔2用于过滤掉输入的信号中与自身共振频率不同的频率波段，输出所述信号中与所述共振频率相同的频率波段，以实现滤波器的滤波功能。基于此，如图1所示，本实施例中的滤波器还包括输入端4和输出端5，信号从输入端4进入透射腔2，透射腔2过滤后的信号从输出端5输出。
[0052] 具体地，本实施例中的透射腔2包括SQUID(Superconducting Quantum Interference Devices，超导量子干涉仪)链20，如图2所示，该SQUID链20包括多个串联的SQUID结构201以及位于任意两个SQUID结构201之间的SQUID间隔202，该SQUID结构201为两个并联的约瑟夫森结2010构成的环状结构，两个约瑟夫森结2010之间为空白区域203，空白区域203上直接暴露出衬底材料。其中，两个约瑟夫森结2010通过SQUID间隔202并联，相邻的两个SQUID结构201也通过SQUID间隔202串联。
[0053] 如图3所示，约瑟夫森结2010包括依次位于衬底1表面的第一超导层2010a、绝缘层2010b和第二超导层2010c。并且，SQUID间隔202与约瑟夫森结2010在同一工艺步骤中形成，但根据不同区域、不同尺寸，SQUID间隔202的剖面结构也不尽相同，以下方法实施例中对此进行详细说明。
[0054] 可选地，第一超导层2010a和第二超导层2010c是采用低温超导材料制作而成的，绝缘层2010b是对第一超导层2010a的表面进行氧化形成的绝缘层。进一步可选地，第一超导层2010a和第二超导层2010c的材料为铝，绝缘层2010b的材料为氧化铝。
[0055] 本实施例中，直流偏置线3用于向SQUID链20提供磁场。其中，透射腔2的共振频率由SQUID链20的总电容和总电感决定；SQUID链20的总电感随磁场大小的变化而变化，该磁场的大小随直流偏置线3中电流大小的变化而变化。
[0056] 根据隧道效应，约瑟夫森结2010中的电子库珀对可以通过中间绝缘层，出现的超导电流是无阻的。当直流电流通过时，若电流小于约瑟夫森结2010的临界电流，则该约瑟夫森结2010呈现出无阻特性，这种允许非零的直流电流通过并保持电压为零的性质成为直流约瑟夫森效应。其中，约瑟夫森结2010的临界电流对外部的磁场十分敏感，也就是说，施加在约瑟夫森结2010上的磁场可明显地影响临界电流的大小。
[0057] 基于此，本实施例中通过直流偏置线3向SQUID链20提供磁场，并通过改变直流偏置线3中的电流大小来改变磁场的大小，从而通过改变磁场的大小改变约瑟夫森结2010的临界电流的大小，进而改变SQUID链20的总电感的大小。由于透射腔2的共振频率由SQUID链20的总电容和总电感决定，因此，通过改变SQUID链20的总电感的大小可以改变透射腔2的共振频率，进而实现对滤波器滤波频段的调节。本实施例中，可以通过设计合适的SQUID链
20的参数和特定的磁场大小，实现滤波器在1GHz～10GHz频段的滤波调节。
20的参数和特定的磁场大小，实现滤波器在1GHz～10GHz频段的滤波调节。
[0058] 可选地，如图1所示，该直流偏置线3包括长条状的电极条，该电极条与SQUID链20平行设置。当直流偏置线3上通入直流电流以后，会以直流偏置线3为轴心形成磁场分布。直流偏置线3的电极条与SQUID链20平行设置不但可以保证通过SQUID链20的磁场为垂直磁场，而且可以保证整个SQUID链20上磁场的均匀分布。
[0059] 此外，本实施例中的滤波器还包括与直流偏置线3相连的控制电路和直流源(图中未示出)，该控制电路和直流源通过滤波器的地平面与直流偏置线3相连。其中，直流源用于向直流偏置线3输出电流；控制电路用于对直流源输出至直流偏置线3的电流大小进行调节。
[0060] 基于此，本实施例中，直流偏置线3还包括与电极条相连两个引线30和31，这两条引线30和31与滤波器的地平面连接。以使直流偏置线3与控制电路和直流源相连。
[0061] 本实施例中，滤波器还包括位于衬底1的底部的金属热沉。该金属热沉不仅可以对滤波器进行散热，还可以作为滤波器的地平面。也就是说，直流偏置线3可以通过引线30和31与衬底1底部的金属热沉连接，并且，与直流偏置线3相连的控制电路和直流源也通过电路与衬底1底部的金属热沉连接。
[0062] 本实施例中，衬底1表面除透射腔2和直流偏置线3之外的区域还具有金属层6。透射腔2与其周围的金属层6构成共面波导结构，基于此，透射腔2为由一条SQUID链20构成的共面波导超导传输线透射腔。直流偏置线3与其周围的金属层6也构成共面波导结构，基于此，可以在保证磁场调节效果的同时，使得直流偏置线3具备快速调节磁场的能力。其中，最快的调节磁场的速度可以达到上百纳秒级，以满足滤波器对大幅变频信号的处理。
[0063] 进一步地，本实施例中的SQUID链20、直流偏置线3和金属层6都是由低温超导材料制作而成的。可选的，直流偏置线3和金属层6是采用金属铝或铌制作而成，SQUID链20是采用金属铝制作而成的。基于此，滤波器可以工作在相应的超导临界温度以下，不仅可以满足量子比特操控等低温弱信号处理领域对信号滤波的需求，而且可以大幅降低电流损耗和附加噪声。
[0064] 本发明实施例提供的一种滤波器，其整个结构的尺寸较小，仅有500um×500um，上限工作频率约为10.6GHz。在实际使用时，能够连续地将滤波器的透射腔的共振频率从10GHz下调至1GHz，以达到滤波器的工作频段指标。图4为本发明实施例提供的一种窄带宽可调谐滤波器的微波仿真S21曲线。仿真内容是滤波器在上限工作频率处的S21幅值曲线。
在该实施例中，滤波器的上限工作频率为10.589462GHz，S21幅值谱的3dB带宽仅有65kHz，从而可以证明本实施例提供的滤波器确实能够达到非常好的带通滤波效果。
在该实施例中，滤波器的上限工作频率为10.589462GHz，S21幅值谱的3dB带宽仅有65kHz，从而可以证明本实施例提供的滤波器确实能够达到非常好的带通滤波效果。
[0065] 本发明所提供的窄带宽可调滤波器，由于透射腔的工作频率由SQUID链的总电容和总电感决定，而SQUID链的总电感随磁场大小的变化而变化，磁场的大小随直流偏置线中电流大小的变化而变化，因此，可以通过调节直流偏置线的电流大小来调节透射腔的工作频率，进而可以调节滤波器的工作带宽，实现对大幅变频信号的处理；并且，由于透射腔包括SQUID链，而SQUID是一种超导量子干涉仪结构，也就是说，SQUID链是由超导材料制作而成，而超导材料的品质因子较高，因此，可以实现滤波器的窄带宽滤波。
[0066] 本发明实施例提供的窄带宽可调谐滤波器，整体尺寸不到1mm×1mm，占空间小，耗费资源少，可以进行大规模集成化加工设计，与量子比特操控芯片等低温弱信号处理领域的核心模块具有相当好的兼容性。
[0067] 本发明实施例提供的滤波器的电路结构，如透射腔2、直流偏置线3和金属层6均使用超导材料加工制备，大幅降低了电路损耗和附加噪声。
[0068] 本发明实施例提供的滤波器的工作带宽可以达到数十kHz量级，与百MHz工作带宽的带通滤波器相比，滤波效果较优。
[0069] 本发明实施例还提供了一种窄带宽可调滤波器的制备方法，应用于上述任一实施例提供的滤波器的制备，如图5所示，包括：
[0070] S501：提供衬底；
[0071] S502：在所述衬底上形成金属层；
[0072] S503：刻蚀掉透射腔区域的全部金属层和直流偏置线区域周边的部分金属层，以在所述直流偏置线区域形成直流偏置线；
[0073] S504：在所述透射腔区域的衬底表面形成SQUID链，以形成透射腔。
[0074] 其中，直流偏置线包括长条状的电极条，那么，刻蚀掉直流偏置线区域的部分金属层，以在直流偏置线区域形成直流偏置线的过程，包括：
[0075] 在金属层表面形成光刻胶层，所述光刻胶层覆盖长条状的电极条；
[0076] 以光刻胶层为掩膜，刻蚀掉长条状的电极条四周一定区域内的金属层；
[0077] 去除光刻胶层，保留长条状的电极条。
[0078] 其中，在透射腔区域的衬底表面形成SQUID链包括：
[0079] 在透射腔区域的衬底表面依次形成第一光刻胶层和第二光刻胶层；
[0080] 对第一光刻胶层和第二光刻胶层进行曝光显影，以在每个约瑟夫森结对应的区域形成悬桥结构，该悬桥结构由底部的第一光刻胶层被去掉的第二光刻胶层构成；
[0081] 以悬桥结构为掩膜，采用第一入射角度在衬底表面形成第一超导层；
[0082] 对第一超导层的表面进行氧化，以形成绝缘层；
[0083] 以悬桥结构为掩膜，采用第二入射角度在衬底表面形成第二超导层；
[0084] 其中，悬桥结构对应区域的所述第一超导层、所述绝缘层和所述第二超导层构成所述约瑟夫森结，分别位于所述悬桥结构两侧的金属层构成所述SQUID间隔。
[0085] 下面结合滤波器的结构示意图，对滤波器的制备流程进行说明。
[0086] 首先，提供衬底1，该衬底1为半导体基片，例如，硅或蓝宝石基片等。
[0087] 然后，如图6a所示，在整个衬底1表面沉积具有一定厚度的金属层6。具体地，可以采用电子束蒸发技术在整个衬底1表面沉积一定厚度的铝，或者，采用磁控溅射技术在整个衬底1表面沉积一定厚度的铌，当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中可以采用其他镀膜技术在衬底1表面形成一定厚度的其他低温超导金属材料，形成金属层6的具体工艺和金属层6的厚度要求，可根据金属层材料的不同和厚度的不同进行选择。
[0088] 举例来说，若金属层材料选择铝，则可采用电子束蒸发等工艺在衬底1表面沉积一定厚度的铝膜，由于铝作为超导材料，其厚度需超过50nm才能达到良好的超导状态，因此，该铝膜的厚度需超过50nm，如该铝膜的厚度为60nm、70nm、80nm、90nm或100nm等，具体厚度，本实施例对此不做限定。
[0089] 若采用铌作为金属层材料，则可采用磁控溅射等工艺，在衬底1表面沉积一定厚度的铌膜，由于铌作为超导材料，其厚度需超过20nm才能达到良好的超导状态，因此，该铌膜的厚度需超过20nm，如该铌膜的厚度为30nm、40nm、60nm、80nm或100nm等，具体厚度，本实施例对此不做限定。
[0090] 可选地，本实施例中金属层6在垂直于衬底1方向上的厚度为100nm。
[0091] 之后，在金属层6表面均匀涂覆光刻胶层，并对该光刻胶层进行曝光显影，使得光刻胶层形成暴露出透射腔区域的金属层和直流偏置线区域周边的部分金属层的图案，然后采用反应离子刻蚀等技术对暴露出的金属层进行刻蚀。刻蚀完成后，去除金属层6表面的光刻胶层，如图6b所示，透射腔区域的金属层和直流偏置线区域周边的部分金属层全部被刻蚀掉了，直流偏置线区域的金属层被保留了下来，这一区域的金属层即形成了直流偏置线3。需要说明的是，直流偏置线区域保留下来的金属层还构成了引线30和31，透射腔区域两端的金属层也被刻蚀形成了输入端4和输出端5。
[0092] 之后，如图6c所示，为透射腔区域光刻后的俯视图。具体的，在透射腔区域的衬底1表面，旋涂两层不同材料的光刻胶，依次形成第一光刻胶层70和第二光刻胶层71。在曝光过程中，第一光刻胶层70和第二光刻胶层71所需的曝光剂量差别很大，从而在曝光时成功加工出悬桥结构D，图6c中位于透射腔区域的虚线框内的结构即为悬桥结构D。图6c中示出第一光刻胶层70和第二光刻胶层71的方式，仅用于说明第一光刻胶层70位于第二光刻胶层71的下方，并不能用于说明第一光刻胶层70和第二光刻胶层71旋涂的范围有差异。
[0093] 具体地，在透射腔区域旋涂第一光刻胶层70和第二光刻胶层71之后，采用投影光刻技术、或激光直写技术、或电子束曝光等光刻技术，使得曝光并显影之后，透射腔区域内的悬桥结构D区域处的第一光刻胶层70被去除、第二光刻胶层71被保留了下来，并联的两个约瑟夫森结之间的空白区域203处的第一光刻胶70和第二光刻胶71均被保留，SQUID间隔202区域处的第一光刻胶层70和第二光刻胶层71都被去除，同时除透射腔区域之外的其它区域也被第一光刻胶70和第二光刻胶71覆盖，以免后续工艺对之前已经形成的结构造成影响。
[0094] 需要说明的是，针对不同的光刻技术，需选用不同的光刻胶，并根据光刻技术的特点确定是否采用掩膜板，以及选用哪种掩膜板，举例来说，对于投影光刻技术，可选用反转光刻胶和正性光刻胶分别形成第一光刻胶层和第二光刻胶层，在曝光过程中可采用半色调掩膜板。
[0095] 具体地，可以在第二光刻胶层71表面覆盖半色调掩膜，使得悬桥结构区域处的紫外光透射率较低，SQUID间隔区域处的紫外光透射率较高，从而使得悬桥结构区域处的第一光刻胶层70被去除、第二光刻胶层71被保留了下来，而SQUID间隔区域处的第一光刻胶层70和第二光刻胶层71都被去除了。本实施例中仅限定光刻之后形成的结构如图6c-图6e所示即可，对于形成图中所示的悬桥结构所用的工艺不做具体限定。本实施例中的悬桥结构D的剖面图如图6d和6e所示，其中，图6d为图6c中的悬桥结构沿AA’切割线的剖面结构示意图，图6e为图6c中的悬桥结构沿BB’切割线的剖面结构示意图。
[0096] 需要说明的是，本实施例中，在沿透射腔区域的长度方向上形成了依次排列的多个悬桥结构D，以形成多个SQUID结构。其中，该悬桥结构D由底部的第一光刻胶层70被去除后的第二光刻胶层71构成。图6d中，位于两个悬桥结构D之间，被第一光刻胶层70和第二光刻胶层71覆盖的区域即为图2中两个约瑟夫森结之间的空白区域203。
[0097] 之后，采用双层斜角蒸发技术，使用两个不同的角度在透射腔区域的衬底1表面形成约瑟夫森结。如图6f所示，以悬桥结构D为掩膜，采用第一入射角度α1在衬底1表面形成第一超导层2010a。然后，原位通入一定气压的氧氩混合气体，以对第一超导层2010a的表面进行氧化，以形成绝缘层2010b，如图6g所示。之后，如图6h所示，以悬桥结构D为掩膜，采用第二入射角度α2在衬底1表面形成第二超导层2010c。可选地，第一超导层2010a和第二超导层2010c为金属铝层，绝缘层2010b为氧化铝层。
[0098] 经过以上步骤，即在悬桥结构D下方的约瑟夫森结区域，形成由第一超导层2010a/绝缘层2010b/第二超导层2010c构成的三明治结构，得到约瑟夫森结2010。在形成约瑟夫森结2010的同时，在SQUID间隔202区域，也会蒸镀上超导金属，如图6h所示，SQUID间隔202区域的金属可以包括第三超导层金属材料，也可以包括第一超导层金属材料及绝缘层材料形成的叠层结构，还可以包括第一超导层金属材料、绝缘层材料及第三超导层金属材料形成的叠层结构。在透射腔长度方向上，SQUID间隔202位于悬桥结构D两侧，同一SQUID结构201的两个悬桥结构D对应形成的两个约瑟夫森结2010通过SQUID间隔202并联，不同的SQUID结构201通过二者之间的SQUID间隔202串联。
[0099] 在完成透射腔的约瑟夫森结的制备之后，去除第一光刻胶层70和第二光刻胶层71，完成透射腔的加工。
[0100] 本领域技术人员可以理解，窄带宽可调滤波器芯片是批量生产的，因此，还需将完成以上工艺步骤的基片进行划片切割，从而得到一个个独立的如图1所示的窄带宽可调滤波器芯片。
[0101] 本发明所提供的窄带宽可调滤波器的制备方法，由于形成的透射腔的工作频率由SQUID链的总电容和总电感决定，而SQUID链的总电感随磁场大小的变化而变化，磁场的大小随直流偏置线中电流大小的变化而变化，因此，可以通过调节直流偏置线的电流大小来调节透射腔的工作频率，进而可以调节滤波器的工作带宽，实现对大幅变频信号的处理；并且，由于透射腔包括SQUID链，而SQUID是一种超导量子干涉仪结构，也就是说，SQUID链是由超导材料制作而成，而超导材料的品质因子较高，因此，可以实现滤波器的窄带宽滤波。
[0102] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0103] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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