name: Быстродействующий сверхпроводниковый однофотонный детектор среднего-ИК диапазона на основе пленок нитрида ниобия
keyword_list: сверхпроводящие тонкие пленки однофотонные детекторы магнетронное распыление нитрид ниобия
abstract: Объектом исследования являются сверхпроводниковые однофотонные детекторы на основе тонких пленок нитрида ниобия и нитрида ванадия.
  Цель работы
  Исследование возможности разработки детекторов одиночных фотонов, единовременно демонстрирующих высокую скорость счета, временное разрешение и квантовую эффективность на длинах волн от видимого и до среднего ИК-диапазона (0.7 – 3 мкм).
  Методы исследования, кроме используемых приборов и аппаратуры
  Экспериментальный метод, метод математического моделирования и теоретического анализа.
  Достигнутые результаты 
  Получены сверхпроводниковые однофотонные детекторы, обладающие высокой квантовой эффективностью и быстродействием на длинах волн 0.7– 3 мкм. Детекторы были изготовлены из тонких пленок нитрида ниобия с высоким значением поверхностного сопротивления порядка 1 кОм/квадрат и критической температурой около 8 К. 
  Новизна
  В ходе проведенного исследования получены следующие новые результаты:
  •	Разработана методика увеличения квантовой эффективности сверхпроводникового однофотонного детектора, которая отличается от известных применением разупорядоченных пленок нитрида ниобия и позволяющая одновременно сохранять высокое быстродействие устройств.
  •	Впервые получен однофотонный детектор, демонстрирующий высокую величину квантовой эффективности детектирования в среднем ИК-диапазоне в 41 % и одновременно обладающий высоким быстродействием, обусловленным низким мертвым временем в 20 нс и временным разрешением в 59 пс.
  •	Впервые продемонстрирована статистика, включающая более чем 800 нанесенных пленок нитрида ниобия и 120 пленок нитрида ванадия, демонстрирующая взаимосвязь их поверхностного сопротивления в нормальном состоянии и критической температуры перехода в сверх проводящее состояние в широком диапазоне их значений (0.02– 6.1 кОм/квадрат и 14 – 1.7 К соответственно).
  •	Впервые получены разупорядоченные пленки нитрида ниобия, сохраняющие высокую критическую температуру в 7.8 К при поверхностном сопротивлении в нормальном состоянии равном 1.2 кОм/квадрат.
  Практическая значимость и внедрение результатов
  Практическая значимость работы заключается в проведении систематического исследования корреляции между параметрами нанесения и свойствами сверхпроводниковых пленок NbN и VN, а также характеристиками детекторов на их основе; разработке воспроизводимого маршрута получения сверхтонких пленок NbN, подходящих для создания высокоэффективных детекторов фотонов видимого, ближнего и среднего ИК-диапазонов, работающих при температуре 2.2 К и сохраняющих одновременно с эффективностью свое быстродействие. Полученные результаты активно используются в системах детектирования, разрабатываемых и реализуемых компанией ООО «Сверхпроводниковые Нанотехнологии» (СКОНТЕЛ), что обосновывает успешный результат внедрения.
  Область применения
  Методы, полученные в данной работе, могут быть использованы при разработке высокоэффективных и быстродействующих однофотонных детекторов на основе тонких сверхпроводниковых пленок.
chairman_dissertation_council.name: Евгений
chairman_dissertation_council.surname: Крук
chairman_dissertation_council.patronymic: Аврамович
chairman_dissertation_council.position: И.о. директора МИЭМ
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: AAS-9914-2020
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7801400299
chairman_dissertation_council.rinc_id: 3264-4830
chairman_dissertation_council.url: https://www.hse.ru/org/persons/205587707
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-4549-2980
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Вадим
organization_supervisor.surname: Радаев
organization_supervisor.patronymic: Валерьевич
organization_supervisor.position: Первый проректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 45.09.33
rubrics.name: Сверхпроводниковые материалы
oecds.code: 02.10.NS
oecds.name: NANOSCIENCE & NANOTECHNOLOGY
speciality_codes.name: Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах
speciality_codes.code: 05.27.01
supervisors.fio: Гольцман Г. Н.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Физика полупроводников
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
protection_organization.short_name: НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ", НИУ "ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ", ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ, НИУ ВШЭ, ВШЭ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ"
protection_organization.ogrn: 1027739630401
protection_organization.supervisor_name: НИКИТА
protection_organization.supervisor_surname: АНИСИМОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ЮРЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Правительство Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ", НИУ "ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ", ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ, НИУ ВШЭ, ВШЭ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ"
author_organization.ogrn: 1027739630401
author_organization.supervisor_name: НИКИТА
author_organization.supervisor_surname: АНИСИМОВ
author_organization.supervisor_patronymic: ЮРЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Правительство Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения