用于大型光谱仪的热敏微热量计与SQUID多路复用器电路的光刻集成
数百乃至数千个低温探测器阵列已被部署于众多实验中,包括用于长波长应用的测辐射热计和用于短波长应用的热量计。这些阵列面临的共同挑战是如何高效利用焦平面面积,实现探测器与吸收体间的高填充率。研究团队正在开发软X射线跃迁边缘传感器(TES)与微波SQUID多路复用器(μMUX)的集成制造工艺,目标是在数千像素级探测器规模上实现焦平面区域的最大化填充。该工作采用光刻定义的高密度互连技术,以突破现有使用键合线或倒装焊方案的局限性。本文首次展示了在硅晶圆上将TES与μMUX工艺整合为单一TES系统级芯片(TES-SoC)的制造过程:先微加工μMUX SQUID和TES电热反馈电路并用钝化SiO₂保护,随后制作TES器件及TES-SQUID互连结构,最后在加工微波谐振器前移除保护层。实验证明微波SQUID具有功能性且良率合理,并能通过这些SQUID读取所连接TES的转变温度。