Abstract
目前為止，許多三極(3-terminal)的超導元件，包括Gray transistor、Quiteron以及Quatratran等已經陸續被製作，它們具有電晶體的一些特性，包括：大訊號與小訊號的電流增益與功率放大等。為了使元件的電流放大(current gain)、功率放大(power gain)效果更好，junction的I-V 曲線的漏電流要低(lower leakage current)，且detector junction有較高的超導臨界電流密度(JC)。我們可以利用曝氧度(PO2×TO2)，控制AlOx(作為穿隧障璧)的厚度以達到控制Jc的大小。本實驗室已經建立了以Nb為基礎的超導元件製程，所以本論文的超導電晶體也以Nb/Al-AlOX/Nb(SIS)的junction為基礎。我們的3-terminal devices是由兩個SIS junction所組成，為堆疊(stacked)成長的結構，採用Self-alignment Method的方式製作完成。對SIS junction做了I-V曲線量測、基本特性的分析及信號放大的量測後發現，detector junction的准粒子穿隧電流大小(Idet)隨著injection current(Iinj)的增加而增加，且恰在detector junction的sum voltage across gap(Vg)之下，有最大的電流增益(△Idet/Iinj)。而提高detector junction的電流密度JC大小，確實可以增加電流增益效果。除了訊號放大外，我們發現外加准粒子(quasi-particle injection)的影響，使detector junction准粒子穿隧電流的增加的行為與熱(heating effect)的影響不相同。