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在制备低温超导SIS结时，通常选用的电极材料为NbN和。Nb。NbN材料相比于传统的Nb材料而言，NbN具有超导转变温度高、电流密度大、能隙频率高等优点，但超导NbN材料的相干长度要小于Nb材料。所以选用NbN材料制备SIS结比使用Nb材料工艺要困难许多。但由于NbN材料性能上的优势，尤其是其工作频率可以到1400GHz，落在太赫兹频段内，因此NbN材料制备的超导电子器件具备了很好的应用前景。本论文旨在利用一些现代分析手段，系列研究了超导NbN/AlN/NbN SIS结的制备工艺，获得一些研究结果：
1.超导NbN薄膜的晶格常数与其超导转变温度有很好的对应关系，利用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)技术，分析了制备的NbN薄膜的微观结构，从而优化了超导NbN薄膜的生长条件。100 nm厚度的NbN薄膜Tc达到16.4K.
2.利用透射电子显微镜技术，研究了NbN/AlN/NbN三层膜结构的界面情况和上下超导NbN薄膜的外延结构。证明了用我们优化后的溅射条件，可以制备出界面清晰、平整的NbN/AlN/NbN三层膜结构。为超导NbN/AlN/NbNSIS结的制备提供了工艺基础。
3.采用电子束蒸发技术，成功制备了符合SIS结绝缘层要求的SiO薄膜。为超导NbN/AlN/NbN SIS结的研究，提供了一个可以选择的工艺方式。
4.分别采用正向工艺和反向工艺研究了超导NbN/AlN/NbN SIS结的制备工艺，对不成功的SIS样品进行了测量分析，针对SIS结的弱连接现象，分析了原因；1)AlN势垒层有针孔，不连续。2)三层薄膜的边缘处台阶过于陡峭，与绝缘层AlN之间存在缝隙，造成上下电极连线的弱连接。3)反应离子刻蚀(RIE)作用时间过长，使上电极的尺寸小于光刻胶的尺寸，在后续的上电极生长过程中造成结区侧壁的弱连接。4)RIE时间太短，导致上电极和底电极短路。
5.根据上述分析的结果，提出了能够最大程度的避免SIS结弱连接的改进工艺。