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专利号: 201110271043X
申请人: 青岛理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种大面积完美量子点及其阵列制造方法,其特征是,在衬底所包括的缓冲层之上沉积一层薄的电介质层,采用软紫外纳米压印和刻蚀工艺在电介质层上制备出纳米孔图形阵列,形成图形化衬底;以制备的图形化衬底为模板,使用选择性外延生长工艺,在图形窗口区域纳米孔内先生长种子层量子点,然后去除电介质层,最后得到种子层;在种子层之上生长隔离层,在隔离层之上垂直堆积生长量子点,获得大面积完美量子点及其阵列。

2.如权利要求1所述的一种大面积完美量子点及其阵列制造方法,其特征是,所述的该方法的基本工艺流程是:(1)衬底预处理;

衬底清洗去污后,首先在其上生长300-500nm厚的缓冲层,然后沉积一层15-50nm薄的二氧化硅或氮化硅的电介质层;

(2)图形化衬底

采用软紫外纳米压印和刻蚀工艺在步骤(1)所述的电介质层上形成大面积纳米孔图形阵列;

(3)生长种子层量子点

在选择性外延生长量子点之前,首先,需要去除图形化衬底电介质层表面的氧化物和污染物;随后,采用选择性外延生长工艺生长第一层量子点,并进行退火处理;最后,去除电介质层,获得种子层量子点;

(4)垂直堆积生长量子点

首先,去除种子层表面的氧化物和污染物;其次,在种子层之上生长薄的隔离层,隔离层厚度为10-30nm;最后,在隔离层之上垂直堆积生长量子点,根据实际需要继续重复生长隔离层以及垂直堆积生长多层量子点;

(5)沉积覆盖层

首先低温下沉积一层2-4nm薄的覆盖层,随后正常生长温度下沉积70~80nm厚的覆盖层;

(6)退火处理。

3.根据权利要求1或2所述的大面积完美量子点及其阵列制作方法,其特征是,衬底电介质层上的纳米孔图形阵列孔的直径30~70nm,深度20~70nm。

4.根据权利要求1或2所述的大面积完美量子点及其阵列制作方法,其特征是,图形化衬底的制备过程:采用反应离子刻蚀或者等离子体刻蚀或者是湿法刻蚀工艺制得。

5.根据权利要求1或2所述的大面积完美量子点及其阵列制作方法,其特征是,选择性外延生长采用金属有机化合物气相沉积或分子束外延或化学束外延。

6.根据权利要求1或2所述的大面积完美量子点及其阵列制作方法,其特征是,衬底材料是硅、III-V族、II-VI族化合物半导体、蓝宝石、SiC中的一种,用于III-V、II-VI、IV族半导体化合物量子点的制备。

7.根据权利要求1所述的大面积完美量子点及其阵列制作方法,其特征是,种子层量子点和垂直堆积生长量子点之生长前,完全清除污染物和氧化物;生长完成量子点之后,需要退火处理。

8.根据权利要求1所述的大面积完美量子点及其阵列制作方法,其特征是,去除电介质层采用湿法刻蚀工艺,在清除电介质层的过程中应不损伤种子层的量子点或引入缺陷。