近红外具有单光子灵敏度的大活性区超导微线探测器阵列
摘要：超导纳米线单光子探测器（SNSPDs）是从紫外到近红外最高性能的时间分辨单光子计数技术。最近在微米尺度超导线中发现的单光子灵敏度为大面积器件的研究提供了有前景的途径，适用于暗物质探索和基础物理实验。我们提出了8像素$1mm^2$超导微线单光子探测器（SMSPD），该探测器采用电子束和光刻工艺制造了各种化学计量比的WSi和MoSi薄膜制成的$1 \mu m$宽超导线。来自所有材料和制造技术的器件在至少一个像素上显示饱和的内部探测效率（1064nm），而由富硅WSi制成的表现最好的器件在8个像素中均显示出单光子灵敏度，并在6/8个像素中显示饱和的内部探测效率。该探测器是迄今为止报道的最大活动面积的SMSPD或SNSPD，并且是SMSPD阵列的第一个报道。通过进一步优化本研究中提出的光刻技术，有可能实现更大尺寸（$cm^2$）的活动面积和更高性能的设备。
作者：Jamie S. Luskin and Ekkehart Schmidt and Boris Korzh and Andrew D. Beyer and Bruce Bumble and Jason P. Allmaras and Alexander B. Walter and Emma E. Wollman and Lautaro Narv''aez and Varun B. Verma and Sae Woo Nam and Ilya Charaev and Marco Colangelo and Karl K. Berggren and Cristi''an Pe~na and Maria Spiropulu and Maurice Garcia-Sciveres and Stephen Derenzo and Matthew D. Shaw
论文ID：2303.10739
分类：Instrumentation and Detectors
分类简称：physics.ins-det
提交时间：2023-06-28