Precisie Microstrip-circuit & materiaal-karakteriseringssysteem voor supergeleidende films

Het karakteriseren van microstrip supergeleidende film bij millimetergolf-frequenties is moeilijk zonder een complex dunne-film fabricatieproces te ondergaan. Deze karakterisatie omvat het meten van de ohmse verlies bij een resolutie van 10-100 delen per miljoen (ppm).

Typisch, het karakteriseren van microstrip supergeleidende film gebruikt antenne-gekoppelde bolometers als onderdeel van de supergeleidende filmstructuur. Bolometers zijn componenten die invalsend elektromagnetische straling meten via de verbranding van een materiaal met een temperatuur-afhankelijke elektrische weerstand; echter, dit proces is nadelig omdat ingesloten detectors, zoals bolometers, het supergeleidende filmfabricatieproces moeilijker maken. Dit proces vereist ook diverse millimetergolf-componenten, wat de filmfabricatie verder compliceert. Daarnaast vereist het karakteriseren van supergeleidende film custom apparatuur en kan variëren onder diverse fabricatieprocessen.

Het Microstrip Circuit en Materiaal Karakteriseringssysteem kan supergeleidende film ohmse verlies meten bij millimetergolf-frequenties met behulp van een vector netwerk analyzer (VNA) die amplitude en fase-eigenschappen van de netwerkparameters van de film meet.

Het systeem bestaat uit een twee-poort golfgeleiderstructuur. De poorten worden gebruikt om millimetergolf-vermogen in en uit de supergeleidende film te transmisseren en ontvangen. De golfgeleiderstructuur wordt gebruikt om golfgeleider-karakteristieke impedantie te transformeren naar microstrip-lijn-impedantie over brede frequentiebereiken om contact te maken met de supergeleidende film. De supergeleidende film bevat microstrip-lijn-resonatoren die gebruikt kunnen worden om ohmse verlies en de effectieve dielectrische constante bij diverse frequenties te meten.

Het systeem functioneert door te verbinden met een millimetergolf-zender en -ontvanger. Het systeem wordt gebruikt om transmissieverlies van een microstrip-lijn-monster te meten. Voor supergeleidende microstrip-filmmeting, moet het apparaat gekoeld worden onder de kritische temperatuur van de supergeleider om de film ohmse verlies en de transmissielijn-voortplantingsconstante te meten. Het systeem kan verlies in de microstrip-lijn meten zo laag als 10 ppm en is werkbaar binnen een temperatuurbereik van 0 K tot 320 K.

NASA zoekt actief licentiaten om deze technologie te commercialiseren. Contacteer NASA's Licensing Concierge via dit e-mailadres (beschermd tegen spambots, JavaScript vereist) of bel 202-358-7432 om licentiegesprekken te starten. Volg deze link hier voor meer informatie.