量子点的制备方法技术

本公开提供了一种量子点的制备方法，属于光电子制造技术领域。该制备方法包括：提供一衬底；在所述衬底的表面形成隔离层；对所述隔离层进行等离子体处理，使所述隔离层露出六方相的晶面；在所述隔离层远离所述衬底的表面生长III族氮化物量子点。本公开实施例能提升量子点的制备效率。子点的制备效率。子点的制备效率。

【技术实现步骤摘要】
量子点的制备方法


[0001]本公开涉及光电子制造
，特别涉及一种量子点的制备方法。

技术介绍

[0002]量子点是纳米级的半导体晶体材料，通常是由II
‑
VI族和III
‑
V族元素组成的纳米颗粒。由于其构成原子有限，能级处于分裂状态，可以吸收短波光子，并在能级之间发生跃迁，释放长波光子。
[0003]相关技术中，制备III族氮化物量子点(例如，InGaN量子点)的制备过程可以包括：首先，在蓝宝石衬底上先生长GaN层；然后，在GaN层上形成隔离层，该隔离层中具有多个镂空结构；接着，在镂空结构的孔洞中形成呈三角状的GaN层；最后，在三角状的GaN层的尖端形成量子点。
[0004]然而，该种制备方法需要先在衬底上生长GaN层，然后在GaN层上形成具有镂空结构的隔离层，接着又在镂空结构的孔洞中再形成三角状的GaN层。在制备量子点的过程中需要分两次制备GaN层，这样会降低量子点的制备效率，不利于快速制备量子点。

技术实现思路

[0005]本公开实施例提供了一种量子点的制备方法，能提升量子点的制备效率。所述技术方案如下：
[0006]一方面，本公开实施例提供了一种量子点的制备方法，所述制备方法包括：提供一衬底；在所述衬底的表面形成隔离层；对所述隔离层进行等离子体处理，使所述隔离层露出六方相的晶面；在所述隔离层远离所述衬底的表面生长III族氮化物量子点。
[0007]可选地，所述对所述隔离层进行等离子体处理包括：将所述衬底放置于磁控溅射腔的托盘内，通入保护气体；在所述磁控溅射腔的靶材和基板间产生等离子体，并附加持续的交流振荡电场，以维持等离子体状态。
[0008]可选地，所述将所述衬底放置于磁控溅射腔的托盘内，通入保护气体的过程中，工艺参数包括：磁控溅射腔的压强为1
×
10
‑3Pa至5
×
10
‑3Pa，磁控溅射腔的温度在300℃至500℃。
[0009]可选地，所述在所述磁控溅射腔的靶材和基板间产生等离子体，并附加持续的交流振荡电场的过程中，工艺参数包括：磁控溅射的交流电功率为60W至100W，交流振荡电场的维持时间不小于120s。
[0010]可选地，所述隔离层包括氧化硅层。
[0011]可选地，所述隔离层远离所述衬底的表面具有间隔排布的多个凸起。
[0012]可选地，所述在所述隔离层远离所述衬底的表面生长量子点包括：在反应腔内通入用氮气和氢气做载气的TMGa和NH3，生长GaN成核层；将反应有机源转换为TEGa、TMIn和NH3，载气为氮气，在所述GaN成核层上生长InGaN量子点。
[0013]可选地，所述在所述隔离层远离所述衬底的表面生长量子点之后，还包括：用腐蚀
溶液对生长有量子点的衬底进行腐蚀，去除所述隔离层使得量子点从所述衬底上脱落。
[0014]可选地，所述在所述隔离层远离所述衬底的表面生长量子点之前，还包括：将交流振荡电场切换为方向从基板指向靶材的直流电场，控制电功率为1500W至2500W，以在所述隔离层远离所述衬底的表面形成过渡层。
[0015]可选地，所述量子点为零维材料。
[0016]本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0017]本公开实施例提供的量子点的制备方法，首先在衬底的表面形成隔离层，然后对隔离层进行等离子体处理，最后，在隔离层上生长得到量子点。由于衬底表面的隔离层经过等离子体处理后露出了六方相的晶面。而六方相的晶面可以满足III族氮化物的成核要求，且该晶面可以支持形成单晶颗粒。因此，经过等离子体处理后的隔离层的表面能生长III族氮化物量子点。
[0018]由于对隔离层进行等离子体处理后即可直接生长量子点，相较于相关技术，无需在隔离层的上下两侧面分两次制备形成GaN层，能有效简化量子点的制备流程，提升量子点的制备效率。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本公开实施例提供的一种量子点的制备方法的流程图；
[0021]图2是本公开实施例提供的一种量子点的制备状态图；
[0022]图3是本公开实施例提供的一种量子点的制备状态图；
[0023]图4是本公开实施例提供的一种发光二极管的结构示意图。
[0024]图中各标记说明如下：
[0025]10、衬底；
[0026]20、隔离层；21、凸起；
[0027]30、过渡层；
[0028]40、量子点；
[0029]51、第一电极；52、第二电极；
[0030]61、空穴注入层；62、空穴传输层；
[0031]70、电子传输层；
[0032]80、量子点层。
具体实施方式
[0033]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
[0034]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第
一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
[0035]相关技术中InGaN量子点的制备过程如下：
[0036]首先，把MOCVD(Metal
‑
organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉积)反应室温度调到480℃，在蓝宝石衬底上先生长25nm厚的GaN层，再把温度升高到1071℃，继续生长2μm厚的GaN薄膜。
[0037]然后，再降温取出GaN薄膜，在薄膜上用溅射的方法生长40nm厚的隔离层，然后利用光刻将隔离层刻蚀形成镂空结构，镂空结构中的各孔洞的横截面面积为2.2μm，且孔洞之间的间距为4μm。
[0038]接着，再次用MOCVD生长GaN层，GaN层会在镂空结构中的各孔洞处优先生长，并呈三角形。
[0039]最后，用MOCVD交替生长InGaN、GaN量子阱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子点的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：提供一衬底；在所述衬底的表面形成隔离层；对所述隔离层进行等离子体处理，使所述隔离层露出六方相的晶面；在所述隔离层远离所述衬底的表面生长III族氮化物量子点。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对所述隔离层进行等离子体处理包括：将所述衬底放置于磁控溅射腔的托盘内，通入保护气体；在所述磁控溅射腔的靶材和基板间产生等离子体，并附加持续的交流振荡电场，以维持等离子体状态。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述将所述衬底放置于磁控溅射腔的托盘内，通入保护气体的过程中，工艺参数包括：磁控溅射腔的压强为1
×
10
‑3Pa至5
×
10
‑3Pa，磁控溅射腔的温度在300℃至500℃。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述在所述磁控溅射腔的靶材和基板间产生等离子体，并附加持续的交流振荡电场的过程中，工艺参数包括：磁控溅射的交流电功率为60W至100W，交流振荡电场的维持时间不小于120s。5.根据权利要求1至4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张奕，龚逸品，梅劲，王江波，
申请(专利权)人：华灿光电浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：