Технологический комплекс лаборатории "Тонкопленочной оксидной электроники" включает в себя чистое помещение класса "1000", с полным комплектом оборудования для фотолитографии (цетрифуга, печь, плитка, установка фотолитографии, химический стол, станция деионизации воды). Установка фотолитографии работает в ближнем УФ-свете, обеспечивая разрешение фотолитографического процесса до 1 мкм. Имеющиеся микроскопы и чувствительные профилометры позволяют немедленно проверить геометрию полученной тонкопленочной структуры. Системы тонкопленочного осаждения обеспечивают высокий и сверхвысокий вакуум и возможность напыления тонкопленочных материалов различными методами напыления: DC - и RF-напыление, реактивное напыление. Системы плазменного и ионного травления позволяют осуществлять дополнительные технологические процессы для реализации тонкопленочной технологии с использованием многих видов материалов от металлических до керамических и изоляционных. Технология высокотемпературных сверхпроводников пока не так сложна, но многоэлементный состав, сложная кристаллическая структура и высокая анизотропия этих материалов представляют собой реальную проблему для технолога. Основная проблема-химическая совместимость высокотемпературного сверхпроводника и материалов металлизации / изоляции / барьера. Осаждение тонких ВТСП пленок производится при высоких температурах (около 800 °C) и обычно требует относительно высокого давления кислорода во время осаждения. Не многие материалы выдерживают такую обработку, а набор материалов, используемых вместе с ВТСП, ограничен в основном оксидной группой. Мы переделали высоковакуумную систему напыления Z-400 ("Leybold", Германия) и самодельную магнетронную напылительную систему для осаждения оксидных материалов при высокой температуре и высоком давлении кислорода. Нодогреватель, собственной разработки, контролируемый регулятором температуры "Eurotherm" обеспечивает нагрев до 820 °C с точностью 1 °C. Поток кислорода в камере задаётся с помощью расходомера. Осаждение обычно происходит в смеси аргона/кислорода для того чтобы улучшить стабилность плазмы и уменьшить бомбардировку отрицательными ионами поверхности растущей пленки. Давление процесса контролируется с помощью емкостного вакуумметра с большой точностью. Скорость осаждения можно контролировать с помощью кварцевого датчика. Процесс осажденя - довольно сложная процедура, требующая точной настройки большого количества параметров.

Другой важной частью лабораторного оборудования являются низкотемпературные измерительные системы для точных исследований электрофизических свойств сверхпроводящих структур. Основная часть данных исследований - проведение измерений вольт-амперных характеристик (ВАХ) образца. Компьютеризированная измерительная система ВАХ приведена на рисунке; блок электроники устанавливает ток, протекающий через образец, в соответствии с управляющим сигналом от компьютера и усиливает напряжение тока от образца. Усиленное напряжение подается на АЦП и оцифрованный результат сохраняется программой измерений. Измерительная система позволяет одновременное задание двух калибрированных токовых сигналов через цепи образца и усиление двух сигналов напряжения; возможно также задание дополнительных сигналов таких как магнитного поля, температуры, и измерения дифференциального сопротивления с помощью локин усилителя. Таким образом, возможно измерение зависимости R(T) и определение критической температуры образца, что позволяет оценить качество ВТСП плёнок. Другими типичными измерениями, выполняемыми в данной системе, являются зависимости Ic (H) - зависимость критического тока сверхпроводника от внешнего магнитного поля, позволяющая получить информацию о целостности джозефсоновского перехода; зависимость Rd(V) - зависимость дифференциального сопротивления от напряжения, выявляющая внутренние особенности джозефсоновских переходов и самого материала ВТСП; и измерения ВАХ при внешнем электромагнитном воздействии. Последние, как правило, выполняются с использованием излучения мм- и суб-мм длин волн, особенно важны для проектирования и тестирования детекторов электромагнитного излучения на основе эффекта Джозефсона.
Все измерения проводятся при температурах ниже комнатной; для достижения низкой температуры используются охлаждающие жидкости (жидкий он и жидкий азот). В самом простом случае образец погружен в жидкое охлаждающее вещесво в транспортном дюаре. Разработаны специальные держатели образца, обеспечивающие точное измерение температуры и магнитного поля, подачу тока на образец, измерение напряжения сигнала, и наличие волновода для задания внешнего воздействия мм-длины волны. Во избежание влияния водяного конденсата из воздуха, производится откачка воздуха из держателя образца, и объём вокруг образца заполняется газообразным гелием. Вся система помещена в экранирующий шкаф, уменьшающий влияние внешнего шума, в особенности радиочастотного шума и внешнего магнитного шума.
Наша вторая измерительная система позволяет исследовать электрофизические свойства образцов ВТСП при внешнем воздействии излучения с субмиллиметровой длиной волны. Это излучение подается в криостат с образцом с помощью оптической линии, состоящей из набора линз для микроволнового излучения. Измерения ВАХ проводятся таким же образом, как в первой измерительной системе.