Test von Halbleiterbauelementen unter kryogenen Bedingungen

Als Bindeglied zwischen Forschung und industrieller Anwendung widmet sich das Fraunhofer EMFT in München der Charakterisierung  elektronischer Halbleiterbauelementen wie Transistoren oder Speicherbausteinen bei tiefsten Temperaturen und unter kryogenen Bedingungen. Durch diese Untersuchungen bewerten wir die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit dieser Bauelemente unter extremen Bedingungen und schaffen die Grundlagen für ihre Integration in neuartige Technologien.

Kryostat
© Fraunhofer EMFT
Das Team des Kryolabors der Fraunhofer EMFT bereitet den Kryostat für Messungen an supraleitenden Qubits unter kryogenen Bedingungen vor

Kryolabor des Fraunhofer EMFT 

In unserem Kryolabor heißen wir Partner aus Forschung und Industrie willkommen, die maßgeschneiderte Lösungen für ihre spezifischen Messaufgaben suchen. Ausgestattet mit modernsten Geräten, einer umfangreichen Messinfrastruktur und einem reichen Fundus an Fachwissen und Erfahrung erfüllen wir die vielfältigen Anforderungen unserer Kunden mit höchster Präzision und Zuverlässigkeit.

Unser 3He-4He-Mischkryostat wurde speziell für die Charakterisierung von Qubits und Quantentechnologien entwickelt, eignet sich aber auch für eine Vielzahl anderer Anwendungen. Er bietet ausreichend Platz für große Proben und eine hohe Kühlleistung, um den unterschiedlichsten Messanforderungen gerecht zu werden. Falls Sie Ihre Produkte bei extrem niedrigen Temperaturen testen möchten, jedoch keinen eigenen Kryostaten besitzen, bieten wir Ihnen unsere Servicemessungen an. Unsere Stärken liegen in unserer präzisen wissenschaftlichen Arbeitsweise und unserer hohen Flexibilität, die es uns ermöglicht, maßgeschneiderte Lösungen für Unternehmen mit spezifischen Messanforderungen anzubieten.

Measurement of the critical current of a superconductor
© Fraunhofer EMFT
Messung des kritischen Stroms eines Supraleiters
Transmissionsparameter eines Niobresonators auf flexiblem Substrat während des Abkühlvorgangs
© Fraunhofer EMFT
Transmissionsparameter eines Niobresonators auf flexiblem Substrat während des Abkühlvorgangs
Chevron-Muster einer Single-Qubit-Rabi-Messung
© Fraunhofer EMFT
Chevron-Muster einer Single-Qubit-Rabi-Messung

Spezifikationen

  • Basistemperatur: <10 mK
  • Kühlleistung:
    • >14 µW bei 20 mK
    • >400 µW bei 100 mK
    • >1.5 W bei 4 K
  • >60 HF-Leitungen, >40 DC-DC-Leitungen
  • Bandbreite: 18 GHz für HF-Leitungen
  • Verschiedene Dämpfungsglieder, Verstärker, Filter, HF-Kryoschalter verfügbar
  • Großes Testvolumen für viele Prüflinge

Leistungen im Bereich elektronischer Halbleiterbauelemente 

  • HF-Messungen bis 18 GHz (z.B. Resonatoren)
  • S-Parametermessung mit der Möglichkeit einer VNA-Kryokalibrierung am Ort des Prüflings, um den Einfluss der Zuleitungen und des Prüfaufbaus auszuschließen
  • DC-Messungen (z.B. Widerstand, kritischer Strom, Transistorkennlinien)
  • Messungen auf der 4K-Platte (z.B. für Kryoelektronik)
  • Temperaturabhängige Messungen im Bereich von Raumtemperatur bis ~10 mK 
  • Q-Faktor-Messungen von supraleitenden Resonatoren bis hin zum Single-Photon-Regime
  • Diverse Qubit-Charakterisierungsmessungen (One- und Two-tone Spektroskopie, T1, T2*, T2)
Kryostat im Detail
© Fraunhofer EMFT
Detailansicht der HF-Leitungen im Inneren des 3He-4He-Mischkryostat

 

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