崔琦实验室拥有的实验设备涵盖材料生长制备，器件微纳加工和极低温测量几个方面。在材料生长方面，实验室购置了法国 Riber 公司的分子束外延系统 MBE，用于制备高迁移率的砷化镓/铝砷化镓二维电子气材料。在器件微纳加工方面，实验室已经建成了全套的微纳加工设备：包括 Raith eLine 电子束光刻机、JEOL 电子束光刻机、OAI200 紫外光刻机、Nikon 光学显微镜，PLASSYS 电子束真空镀膜机、亮杰 LJ550E 电子束真空镀膜机和牛津真空电阻式热蒸发镀膜机等。极低温下的超低噪声测量是本实验室的强项，我们拥有的多套极低温设备覆盖了从亚 mK 到几十 K 的温区，其中包括：1）一台自行研制的亚毫 K 温区的铜核绝热去磁制冷机；2）一台 10 mK 基温 20 Tesla 磁场插杆式稀释制冷机牛津 Kelvinox TLM400；3）五台 10 mK 基温 6-1-1T 三维矢量磁体的无液氦稀释制冷机（Triton 200 和 400）；4）一台 300 mK 基温 17 T 磁场插杆式氦3制冷机牛津 Heliox TL；5）另有公共仪器 1.8 K 温区的美国 Quantum Design 公司的变温测量系统 PPMS 和 VSM。
核绝热去磁制冷机
为了研究低维电子系统在极低温下的宏观量子现象，我们研制了中国的第一台铜核绝热去磁制冷机，达到了亚毫开的晶格温度。在此基础之上，我们进一步为该装置研制了适合极低温强磁场环境的样品装载系统，并采取了多重屏蔽、滤波、隔离、和接地优化等措施，最终于 2010 年在二维电子气的冷却方面达到国际最好水平，得到了 ～4 mK 的超低电子温度。下图中显示的是用这一系统测到的一个高迁移率 AlGaAs 二维电子气样品中的 5/2，7/2，7/3，8/3 等分数量子霍尔态纵向电阻值的温度依赖关系。其中 7/2 态的数据表明，电子系统被冷却到了 ～4 mK（环境温度由 3He 融化亚温度计和 Pt 核磁共振温度计测量）。
牛津 Kelvinox TLM400 顶部置入式稀释制冷机
该制冷机带有一个 18/20 T 的超导磁体。图中，左起第一幅图是整个系统的概貌。第二幅图是液氦杜瓦，其中装载着超导磁体和稀释制冷机的低温部分。第三幅图是超导磁体，这张照片是在系统安装前拍摄的，在 4.2 K 时，该磁体可产生高达 18 T 的磁场，在 2.2 K 时则可产生高达 20 T 的磁场，这是牛津仪器公司在中国安装的首个 20 T 磁体。右图是稀释制冷机内真空腔中的一部分，包括 1 K 池、蒸发器、冷凝器和混合室的上部。混合室的温度可降至 15 mK 以下，待研究的样品就浸没在混合室中。
牛津 Triton 无液氦稀释制冷机（5台）
无液氦制冷机不依赖液氦，在使用的经济性和可维护性上比传统的使用液氦的湿式系统有很大的优势，已经在近几年逐渐成为极低温制冷机的主流。无液氦制冷机从室温到液氦温区的降温通过脉冲管制冷进行。这种技术利用对氦气介质作功，配以精巧设计的热交换器，以达到在每个压缩/膨胀周期带走热量的目的。在液氦温区以下的制冷原理与常规的稀释制冷机相同。左图为牛津仪器 Triton 200 的照片，右上图为制冷机打开真空腔内部的照片，右下图为制冷机安装上 6-1-1 T 三维矢量磁体的照片。我们已在这套设备上安装微波频率的高频测量电路，以进行时间域上的高速量子调控。
牛津 HelioxTL 插杆式 He3 制冷机系统
He3 制冷机是通过液化 He3 气体并进一步减压制冷，来得到约 250 mK 的低温。我们从牛津仪器公司订购的插杆式 He3 制冷机最低温度可达 250 mK，并可在 <300 mK 的温度下保持 50 多个小时。另外，该系统配备有 15 T/17 T（4.2 K/2.0 K）的超导强磁体和三根样品插杆。插杆式 He3 制冷机的优点是其具有足够大的制冷功率（>1 mW）和足够低的基温（<0.3 K），通过对样品杆进行各种改造，可以实现多种物性测量手段（量子输运，微波谱，远红外磁光谱，热电测量等）同低温强磁场极端条件的整合；据此我们可以从多个不同方面，在温度低至 0.3 K、磁场强至 17 T 的极端条件下对二维电子系统的各种量子物态开展深入研究。在实际工作时，仪器的主体埋于地下，我们看到的只是地面上露出的部分，右图展示了这一部分的情况。
牛津 TeslatronPT 无液氦低温系统
为集成了无液氦超导磁体和变温插件（VTI）的低温系统。温度 1.5 K - 300 K 连续可调，配备 14 T 磁体和可旋转样品杆，换样方便快捷，主要用于器件的快速表征和 1.5 K 以上的输运测量。
LakeShore CRYOTRONICS 低温探针台
可用于 1 K 以上晶圆上样品电磁输运的非破坏性测量。
Raith eLINE 电子束曝光系统
电子束曝光是用电子束的扫描将聚合物（电子束抗蚀剂）加工成精细图形的工艺技术，用于各种微纳器件与纳米人工结构的制作，是研究材料在低维度、小尺寸下量子行为的重要工具。
Raith eLINE 是一款高性能电子束曝光系统，具有 Load-lock 进样室、电子光学系统（电子枪、透镜系统、束阑、偏转系统等）、高精度激光干涉样品台（用以实验样品的精确定位和移动）、高速高精度图形发生器（将设计的图形转换为曝光所使用的数据）、配套控制系统和真空系统等，最小加工线宽可达 10 nm 以下，电子束能量 20 eV - 30 keV，束流强度 5 pA - 20 nA，能够同时满足超高分辨率和大面积图形的微纳加工要求，是开拓微纳加工前沿领域、进行输运测量器件加工的理想工具。
JEOL JSM-7610F 热场发射扫描电子显微镜
JSM-7610F 是一款半浸没式（semi-in-lens）高分辨率扫描电镜，兼顾冷场的高分辨率和热场大束流为一体，配备主动式减震器和快速 Load-lock 进样系统。放大倍数 25 倍 - 100 万倍，分辨率 1.0 nm (15 kV) / 1.3 nm (1 kV)，束流强度 1 pA 到 200 nA，大电流可以在保证高分辨率的同时，得到高速样品分析结果。
加装了 Raith 公司的 ELPHY Quantum 装置，使该台 SEM 升级为电子束光刻系统，具有 CAD 版图布局和处理、曝光参数控制、自动化、远程控制扫描电子显微镜等功能。
2018 年，我们在该仪器上加装了 Oxford AZtec 能量色散光谱仪(EDS)，使该系统具备了快速对样品进行元素和化学分析的功能。
2020年，我们在仪器内加装了高分辨率纳米线转移系统，用于SEM下的纳米线高精度转移。
OAI200 紫外光刻机
紫外光刻机是利用光刻胶对紫外线及其敏感、照射区域可溶于显影液的方式来进行图像的写入的曝光系统。该仪器广泛应用于光学、生物、微纳科技等领域。OAI 200 型采用台式面罩对准器，需要极小的洁净室空间，为研发、或有限规模、试点生产提供了经济的替代方案。利用创新的空气轴承/真空吸盘调平系统，衬底快速平稳地平整，用于平行光掩模对准和在接触曝光期间在晶片上的均匀接触。该系统能够实现一微米分辨率和对准精度。
亮杰 LJ-550 电子束镀膜机
配有可旋转样品台：5～20 rpm；系统极限真空：6×10-7 Torr，30 分钟系统真空度 ～5×10-6 Torr；成膜不均匀度 ≤ 5%；配有 6 个旋转坩埚，可以实现不同金属薄膜的多层沉积；配有膜厚仪实时对膜厚进行检测，实现对薄膜的厚度的精确控制；配备软件操作系统，可编制沉积程序，并可选择进行手动和自动制程。
经过自行改装后配有 Load-lock 功能，可在 Load-lock 腔室中进行 Ar 等离子体清洗；配有旋转样品台进行多角度镀膜；正在加装液氮冷却系统。
PLASSYS 超高真空多腔体电子束蒸镀系统
在利用超导量子结来实现量子计算的实验研究中，Josephson 结的制备最为关键。高质量的 Josephson 结，需要超高真空的镀膜环境，和精确的绝缘层厚度控制。购买于法国的 Plassys 系统具有 load-lock 室、蒸发室、氧化室等多个超高真空腔室。Load-lock 室配备干泵-分子泵真空系统，本底真空优于 8×10-8 Torr，衬底可倾斜、旋转，可以实现衬底原位烘烤、离子轰击去残胶、去氧化层等功能，可以对器件进行原位处理，实现量子比特的超导接触。电子束蒸发室配备干泵-冷泵真空机组，本底真空优于 2×10-10 Torr，镀膜衬底可倾斜，倾斜精度和重复性优于 0.1 度，可以电子束蒸发沉积 Al 膜、Ti 膜，用于制备高质量的超导薄膜。氧化室配备干泵-分子泵真空机组，本底真空优于 8×10-8 Torr，可以实现静态、动态氧化，用于制备Josephson 结的绝缘层。由该设备制备的 20 比特的量子芯片器件，比特的能量弛豫时间基本在 50 μs 左右，部分频率点可以达到 70 μs。相位弛豫时间也可以达到 30 μs（接近或达到国际先进水平）。
JSD500 射频磁控溅射镀膜机
磁控溅射是指 Ar 离子在电场作用下飞向基片并与其他氩原子发生碰撞产生更多的氩离子、大量的氩离子在电场作用下加速，以巨大能量撞击靶材，将靶材激射到基片上的过程。利用射频的交流电场可在狭小的空间将这个撞击过程积累能量。本仪器内有 Pb、Pd、Al 等材料的溅射。并附有氩离子清洗功能。
超高真空磁控溅射镀膜设备
该设备用于制备高质量超导薄膜材料，可以实现超导 Nb，TiN，NbTiN，NbN，Ti 膜等单层或多层薄膜的制备。预真空室可以实现最大两英寸样品的预加载，主腔室安装高纯 Nb，Ti，NbTi 三个靶材，烘烤温度 120 度，工作气体 Ar 气、氮气，本底真空优于 2×10-7 Pa。由该设备制备的超导 Nb 膜共面波导谐振腔本征品质因子，在近单光子水平时达到 100 万。
SYSKEY TECHNOLOGY 三腔体磁控溅射系统
分为进样室，氧化物室和金属室。进样室与其它两室不连接，样品可在两镀膜室间随意传输。进样室内可等离子体原味预清洗样品，金属室为超高真空室，达 5×10-9 Torr 以上，主要用于 Nb、NbTi、NbTiN 等超导材料的溅射。氧化物室真空可达 1×10-7 Torr 以上，主要用于 SiO2、Si3N4、Al2O3 等绝缘材料的溅射。具有可旋转样品台，可对压力和镀膜速度实时监测，膜厚均匀性 3 % 以内。
ALD-100A 原子层沉积系统
原子层沉积（Atomic layer deposition）是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层地镀在基底表面的方法。它的过程一般分为两步，第一步使第一层气相前驱体被脉冲交替式地通过反应器并且在样品表面化学吸附，过剩的反应物则被从系统中抽出清除。这是原子层沉积的关键。第二步是将第二层气相前驱体通入与第一层发生置换反应，过剩反应物和副产品再次被抽出。这样就可得到目标反应物精确控制的单层生长。
热蒸发镀膜系统
热蒸发镀膜是在真空状态下，加热靶源使原子或者分子从表面气化逸出，入射到基片表面形成薄膜。镀膜速度可从 0.1 - 10 Å/s 以上。真空度一般可至 10-7mbar。靶源材料一般有 Au、Al、Ti 等。
纳米线转移台
简易的纳米线转移台，可用于光学显微镜下的纳米线转移。
纳米线转移台
可用于光学显微镜下的纳米线转移。
二维材料转移系统
置于手套箱中，可用于光学显微镜下二维材料的解理与转移。
高分辨率纳米线转移系统
安装于JSM-7610F SEM中，可进行SEM下的纳米线高精度转移。
WEST BOND 7476D 引线机
作为电子组装件生产工艺中的一部分，引线键合技术是一项超声摩擦焊接工艺，使芯片与各自的基板表面建立电连接。实验室主要用于制作各种微型器件的引线。WEST BOND 7476D 45 度送线方式和独特的夹具设计可为细小的引线连接提供极大的精确度和控制能力。
光学显微镜（Nikon、OLYMPUS 等 5 台）
光学显微镜是利用光学透镜将微小物体放大成像的装置，实验室现有 Nikon 高分辨率光学显微镜 1 台（配有 CCD 成像系统连接至计算机）、OLYMPUS 高分辨率显微镜 2 台（其中一台放置于手套箱中，配有 CCD 成像系统）、体视显微镜 2 台。
其它微加工设备
上左为Novascan紫外臭氧去胶机
上右为磁力搅拌机
下左为等离子去胶机
下右为自制退火炉
Riber分子束外延系统 MBE
为了深入研究二维电子系统的新奇量子物态，物理所崔琦实验室已成功建设一套 MBE 系统（Riber Compact HEM 21），专门致力于高迁移率 GaAs/AlGaAs 二维电子气材料的生长。经过一段时间的摸索，目前我们在国内首先获得了迁移率达 500万 cm2/Vs 的可用于前沿基础研究的高质量样品（接近或达到国际先进水平）。
CVD
目前有单温区 CVD 两台、三温区 CVD 两台，主要用于纳米线、纳米薄片、单晶等生长。
马弗炉
主要用于单晶生长。
探针台
探针台配备四根比较长的探针。探针的一端达微米级别可放在细小的样品上实现欧姆接触，另外一端可以加电流或者电压实现对样品的电输运测量。利用四根探针可实现二端、三端或者四端测量。配备 50 倍的显微镜可观察样品细节和接触情况。
通风橱
内有匀胶机、加热台、超声仪等进行湿法处理的设备。
MBRAUN UNIlab pro手套箱 （2套）
具有高纯氮无氧无水环境，用于处理表面界面敏感的材料，有大小进样室，同时配备高倍显微镜、匀胶机、加热台等可进行湿法处理的设备。
车床
西马特微型车床和钻铣床，能进行简单的零件加工和修整。
牛津 Triton 无液氦稀释制冷机（2台）
分别为12 T垂直磁场和9-1-1 T矢量磁体，同时对外开放预约使用。
