缺陷决定性能,但是难以检测到缺陷
两能级系统缺陷会消耗量子比特的能量与相位,也就是影响比特相干性。这些缺陷在亚纳米到纳米量级,位置随机,宏观表征难以定位到具体的结或者缺陷。
两能级系统缺陷会消耗量子比特的能量与相位,也就是影响比特相干性。这些缺陷在亚纳米到纳米量级,位置随机,宏观表征难以定位到具体的结或者缺陷。
芯片的相干性能只有进入稀释制冷机所制造的极低温(通常10mK以内)环境中才能真正评价,一次降温往往需要数天甚至数周,随着比特数量增多检测难度和成本将指数上升*;室温电阻探测只能估计结能量,看不到局域缺陷和相干性。问题在工艺末端才暴露,从发现问题到反馈回工艺的周期很长。
常规光学手段、电镜与原子力显微镜看到的是关键尺寸和缺陷。关键尺寸和缺陷无法和相干性对应,真正决定性能的是局域超导性与局域介电响应,需要新的测量手段。
*假如1000比特的量子芯片良率1‰,想要从一批芯片中测试出性能达标的那颗芯片,将消耗掉世界上所有氦三气体产量。而稀释制冷机严重依赖氦三气体工作,这个方法经济上不可行。
在芯片进入mK温度之前,获得与比特性能相关的信息
把昂贵的极低温测试时间花在最有希望的芯片上;让检测结果反馈工艺。
芯片的性能受损,往往由局域超导性与局域介电响应异常导致。本征向量通过纳米级空间分辨率探测到材料的局域超导性与局域介电响应,涵盖材料缺陷检测到制造产线工艺反馈
从室温到低温测试环境,全温区服务量子芯片筛选与先进材料研究
检测材料与器件的量子和超导特性,快速、规模化检测
大面积、无损、非接触地找到隐藏的微观缺陷
筛选高性能量子芯片,高速、规模化
面向实验室的纳米光谱与低温近场平台
检测材料与器件的量子和超导特性,快速、规模化检测
面向晶圆的低温量检测手段,准确快速识别缺陷并判断性能。针对超导薄膜、约瑟夫森结,定位局域超导性的不均匀、耗散状态与缺陷,并与同步测得的输运数据相关联。
| 空间分辨率 | < 20 nm |
| 样品温度 | < 4 K |
| 晶圆扫描 | 支持 |
| 快速降温 | 支持 |
| 自动扫描 | 支持 |
| 智能化数据分析 | 支持 |
| AI辅助分析 | 支持 |
*典型指标,视测量模式与样品而定。
大面积、无损、非接触地找到隐藏的微观缺陷
面向量子芯片与先进制程制造,以室温纳米红外与近场技术在晶圆级获取局域电学、成分与界面信息。适合进入低温之前的快速筛查,也适合制程中的在线分析。
*即将推出
**典型指标,视测量模式与样品而定。
| 样品温度 | 室温 |
| 空间分辨率 | ~10 nm |
| 晶圆扫描 | 支持 |
| 纳米红外光谱 | 支持 |
| 散射式近场光学探测 | 支持 |
| 测量方式 | 无损 · 非侵入 |
| AI 辅助分析 | 支持 |
筛选高性能量子芯片,高速、规模化
以室温与低温检测得到的缺陷分布图为基础,对每个比特或结区给出性能评级,并与后续低温测得的 T1 / T2 建立关联。*
*评级模型需要与极低温数据共同训练,随着数据积累由 AI 代理持续更新。即将推出
| 样品温度 | < 4 K |
| 空间分辨率 | < 20 nm |
| 比特性能评级 | 支持 |
| 评级粒度 | 比特级 |
| 测试方法 | 无损 |
*典型指标,视测量模式与样品而定。
让昂贵的低温测试时间,花在最有希望的芯片上。
评级是统计意义上的预判,用于排序与筛选,不替代低温性能测试。
面向实验室的纳米光谱与低温近场平台
样品测试温度覆盖室温到低温,光谱波段涵盖可见到太赫兹,研究材料微观缺陷,为先进材料和量子芯片研发提供实验工具。先进材料和量子材料的机理分析,理解失效来源和缺陷来源。适合超导、二维材料、拓扑材料与极化激元研究。
| 探测波段 | 可见 – 太赫兹 |
| 样品温度 | < 4 K |
| 空间分辨率 | < 10 nm |
| 纳米级特征光谱 | 支持 |
| 纳米级成分分布成像 | 快速 |
| 强磁场 | 可选 |
*典型指标,视测量模式与样品而定。
纳米光学 × 低温光学 × 超导光电流检测 × AI代理,构成本征向量产品线的共同平台
核心为散射式近场光学技术(s-SNOM)。把光聚焦到纳米探针的尖端,针尖与样品之间的近场相互作用被散射回探测器。分辨率主要由针尖半径决定而非波长:中红外波段约 10–20 nm,太赫兹波段约 50–100 nm,均远小于衍射极限。它给出的是局域的介电响应:导电性、载流子、声子、成分与界面,测量无损、非侵入。
| 波段 | 可见 – 太赫兹 |
| 分辨率 | 中红外 10–20 nm,太赫兹 ~100 nm |
| 温度 | 室温至低温 |
| 输出 | 纳米红外光谱、成分与载流子分布成像 |
超导状态只在低温度下出现,而光学测量需要光路的自由进入。我们把纳米光学带入 4 K 以下的样品环境,打破低温与光学难以兼容的限制,直接在超导状态下观察超导材料与量子器件。系统兼容强磁场环境与探测。
融合纳米光学和低温光学。超导和量子器件通以偏置电流、工作在超导转变边缘(温度或电流)时,用纳米光学技术对局部超导凝聚态施加微弱扰动(近场模式下可低至纳瓦量级)。这种扰动可以被器件自身的电压响应读出,实现高灵敏度探测。其独特之处在于,器件本身用作为光的响应探测器,读出信号的是超导本身信号而不是散射光,它对局域超导性、电流分布与耗散状态敏感,并且可以在工作温度与磁场下进行。
| 读出 | 器件自身电学响应 |
| 光功率 | 可低至纳瓦量级,近场模式 |
| 环境 | 工作温度,可加磁场 |
| 对象 | 超导薄膜、微桥、约瑟夫森结测试结构 |
从测试到工艺反馈,缩短分析时间、自动化、规模化
影响性能的缺陷数据量大、参数多,判读依赖经验。我们正在把测量与分析流程交给 AI 代理协调:自动测试,找到关键区域;AI分析测试数据评估性能;全程无人操作,实现效率和成本双赢*
*在人工复核的前提下,逐步放开代理的自主程度。
找到承担你的应用的那条产品线。不确定的话,直接联系我们做可行性评估
| 应用 | P1 低温量检测 | P2 室温量检测 | P3 芯片筛选 | P4 量子材料研究 |
|---|---|---|---|---|
| 超导材料缺陷检测质量评估、缺陷与局域态 | ||||
| 超导量子芯片筛选比特性能评级、良率提升 | ||||
| T1 / T2 相关研究缺陷—比特性能关联 | ||||
| 约瑟夫森结电阻测定室温、晶圆级、非接触无损 | ||||
| 光芯片缺陷检测中性原子、光量子集成光路 | ||||
| 氮化镓器件无损检测室温、无接触 | ||||
| 先进制程无损缺陷在线分析晶圆级、在线 | ||||
| 量子与纳米材料研究界面、成分分布、可见 – 太赫兹光谱 | ||||
| 工艺优化测量结果反馈制造 |
上海本征向量科技有限公司
本征向量专注于量子检测:低温纳米光学、超导光电流检测与量子芯片测量技术。我们开发的方法让过去难以观察的微观信息变得可测量、可分析,服务于量子计算、先进材料与先进芯片产业。
团队来自纳米光学与超导研究顶尖实验室,核心方法已在同行评审期刊发表,并在高校与国家实验室的平台上长期运行。