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红外超导纳米线单光子探测器

中文摘要第3-5页
英文摘要第5-7页
第一章 绪论第11-52页
    1.1 红外单光子探测器的应用背景第11-15页
        1.1.1 量子密钥分配第11-12页
        1.1.2 集成电路失效分析第12页
        1.1.3 量子单光子源表征第12-13页
        1.1.4 空对地通信第13-14页
        1.1.5 光时域反射计第14-15页
    1.2 红外单光子探测器的种类第15-20页
        1.2.1 光电倍增管第15-16页
        1.2.2 雪崩光电二极管第16-17页
        1.2.3 频率上转换技术第17-18页
        1.2.4 超导边缘转变传感器第18页
        1.2.5 量子点单光子探测器第18-19页
        1.2.6 超导纳米线单光子探测器第19-20页
    1.3 超导纳米线单光子探测器基本内容第20-32页
        1.3.1 超导纳米线单光子探测器的组成及其工作过程第20-21页
        1.3.2 超导纳米线单光子探测器的机制第21-25页
        1.3.3 超导纳米线单光子探测器的各项性能指标第25-32页
    1.4 超导纳米线单光子探测器研究热点第32-36页
        1.4.1 大事记第32-35页
        1.4.2 超导纳米线单光子探测器亟待解决的问题第35-36页
    1.5 本论文的主要工作第36-38页
    参考文献第38-52页
第二章 基于特殊掺杂的超导铌薄膜材料的纳米线单光子探测器第52-82页
    2.1 背景介绍第52-53页
    2.2 工艺设计第53-54页
    2.3 工艺制备第54-58页
        2.3.1 薄膜生长第54-55页
        2.3.2 电子束曝光第55页
        2.3.3 反应离子刻蚀第55-56页
        2.3.4 电极生长及后续步骤第56-58页
    2.4 Nb~*-SNSPD的测试系统第58-61页
        2.4.1 光路系统第58-59页
        2.4.2 电路系统第59页
        2.4.3 低温系统第59-61页
    2.5 Nb~*薄膜性能第61-63页
        2.5.1 Nb~*薄膜的超导转变温度第61-62页
        2.5.2 Nb~*薄膜的超导转变宽度第62页
        2.5.3 不同厚度的Nb~*薄膜第62-63页
    2.6 Nb~*-SNSPD性能第63-77页
        2.6.1 直流特性第64-66页
        2.6.2 光响应第66-67页
        2.6.3 计数率第67-68页
        2.6.4 光灵敏度第68-69页
        2.6.5 响应带宽和截止波长第69-71页
        2.6.6 系统探测效率第71页
        2.6.7 闩锁效应研究第71-72页
        2.6.8 Nb~*-SNSPD的温度特性第72-77页
    2.7 本章小结第77-78页
    参考文献第78-82页
第三章 基于光学谐振腔的红外宽带超导纳米线单光子探测器第82-101页
    3.1 背景介绍第82页
    3.2 工艺设计第82-83页
    3.3 工艺制备第83-87页
        3.3.1 衬底选择和超导薄膜制备第83-84页
        3.3.2 电极及套刻标记制备第84-85页
        3.3.3 纳米线制备第85-86页
        3.3.4 介质层和反射层的制备第86-87页
    3.4 腔参数仿真和优化第87-91页
    3.5 探测器的性能第91-97页
        3.5.1 直流特性第91-92页
        3.5.2 鉴别电平第92-93页
        3.5.3 探测效率第93-95页
        3.5.4 响应带宽第95-96页
        3.5.5 时间抖动和品质因素第96-97页
    3.6 本章小结第97-98页
    参考文献第98-101页
第四章 金纳米颗粒等离子激元增强的超导纳米线单光子探测器第101-117页
    4.1 背景介绍第101-102页
    4.2 工艺设计第102页
    4.3 制备工艺第102-105页
    4.4 仿真第105-108页
    4.5 测试系统和性能表征第108-113页
        4.5.1 测试系统第108-109页
        4.5.2 直流特性第109-110页
        4.5.3 探测效率和响应带宽第110-113页
    4.6 本章小结第113-114页
    参考文献第114-117页
第五章 总结和展望第117-119页
    5.1 总结第117页
    5.2 展望第117-119页
博士期间发表的学术论文和申请专利第119-122页
致谢第122-124页

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