InAs/GaAs制造技术

本发明专利技术提供一种

【技术实现步骤摘要】
InAs/GaAs1‑
x
Sb
x
量子点结构


[0001]本专利技术涉及半导体量子点器件领域，具体涉及一种
InAs/GaAs1‑
x
Sb
x
量子点结构
。

技术介绍

[0002]目前，
InAs
量子点因其独特的电学和光学性能在量子点激光器
、
量子点近红外探测器
、
中间能带太阳能电池
、
量子点场效应晶体管等光电
、
光伏和微电子领域极具应用前景
。
现有技术主要利用
GaAsSb
作为
InAs
量子点和
GaAs
盖层之间的缓冲材料，从而能够拓展量子点结构的吸收波段，但是由于此时电子和空穴波函数发生空间分离，量子点结构的光吸收系数较小，不利于量子点结构在光电和光伏器件中的应用，因此如何在拓展量子点结构的吸收波段的同时提高光吸收系数是亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0003](
一
)
技术方案
[0004]鉴于此，为了克服上述问题的至少一个方面，本专利技术的实施例提供一种
InAs/GaAs1‑
x
Sb
x
量子点结构，其特征在于，包括
n
个叠加生长的
InAs/GaAs1‑
x
Sb
x
量子点层，其中，每个
InAs/GaAs1‑
x
Sb
x
量子点层包括：
InAs
量子点层；
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层，生长在
InAs
量子点层表面，用以调制
InAs
量子点的应力和光吸收，
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层中
Sb
的含量沿所述
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层在所述
InAs
量子点层上的生长方向线性递减；
GaAs
间隔层，生长在
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层表面，其中，
n
为大于等于1的整数
。
[0005]可选地，每个
InAs/GaAs1‑
x
Sb
x
量子点层中，
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层包括：
GaAs1‑
x
Sb
x
底缓变单元：为
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层在
InAs
量子点层上的生长方向上的底层单元，生长在所述
InAs
量子点层的表面；
GaAs1‑
x
Sb
x
中间缓变单元：为
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层在
InAs
量子点层上的生长方向上的中间单元，生长在
GaAs1‑
x
Sb
x
底缓变单元表面；
GaAs1‑
x
Sb
x
顶缓变单元：为
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层在
InAs
量子点层上的生长方向上的顶部单元，生长在
GaAs1‑
x
Sb
x
中间缓变单元表面
。
[0006]可选地，
GaAs1‑
x
Sb
x
底缓变单元为单层结构，
GaAs1‑
x
Sb
x
中间缓变单元为多层结构，
GaAs1‑
x
Sb
x
顶缓变单元为单层结构；其中，
GaAs1‑
x
Sb
x
中间缓变单元的层数包括3～
8。
[0007]可选地，
GaAs1‑
x
Sb
x
底缓变单元
、GaAs1‑
x
Sb
x
中间缓变单元和
GaAs1‑
x
Sb
x
顶缓变单元的每一层都包括有一个不同的
x
值
。
[0008]可选地，
GaAs1‑
x
Sb
x
底缓变单元的
x
值的范围包括
0.35
～
0.45。
[0009]可选地，
GaAs1‑
x
Sb
x
中间缓变单元的
x
值的范围包括：
0.13
～
0.44。
[0010]可选地，
GaAs1‑
x
Sb
x
顶缓变单元的
x
值的范围包括：
0.12
～
0.16。
[0011]可选地，
InAs
量子点层包括棱镜型量子点
。
[0012]可选地，
InAs
量子点层的生长模式包括
S
‑
K
生长模式
。
[0013]可选地，
InAs
量子点层的量子点底部直径包括
25nm
～
45nm
，量子点的高度包括
3nm
～
8nm。
[0014](
二
)
有益效果
[0015]本专利技术设计了一种
InAs/GaAs1‑
x
Sb
x
量子点结构，通过设置
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层，可以有效缓解因晶格常数不匹配而导致的应变积累并且提高量子点光吸收系数，并有效延长量子点的激发或吸收截止波长
。
附图说明
[0016]图1示意性地示出了本专利技术实施例提供的一种
InAs/GaAs1‑
x
Sb
x
量子点结构的示意图
。
[0017]图2示意性地示出了本专利技术实施例提供的
InAs/GaAs1‑
x
Sb
x
量子点结构的能带结构示意图
。
[0018]图3示意性地示出了本专利技术实施例提供的
InAs/GaAs1‑
x
Sb
x...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
InAs/GaAs1‑
x
Sb
x
量子点结构，其特征在于，包括
n
个叠加生长的
InAs/GaAs1‑
x
Sb
x
量子点层，其中，每个所述
InAs/GaAs1‑
x
Sb
x
量子点层包括：
InAs
量子点层
(10)
；
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层
(11)
，生长在所述
InAs
量子点层
(10)
表面，用以调制所述
InAs
量子点层
(10)
的应力和光吸收，所述
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层
(11)
中
Sb
的含量沿所述
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层
(11)
在所述
InAs
量子点层
(10)
上的生长方向线性递减；
GaAs
间隔层
(12)
，生长在所述
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层
(11)
表面，其中，
n
为大于等于1的整数
。2.
根据权利要求1所述的结构，其特征在于，每个所述
InAs/GaAs1‑
x
Sb
x
量子点层中，所述
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层
(11)
包括：
GaAs1‑
x
Sb
x
底缓变单元
(111)
：为所述
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层
(11)
在所述
InAs
量子点层
(10)
生长方向上的底层单元，生长在所述
InAs
量子点层
(10)
表面；
GaAs1‑
x
Sb
x
中间缓变单元
(112)
：为所述
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层
(11)
在所述
InAs
量子点层
(10)
生长方向上的中间单元，生长在所述
GaAs1‑
x
Sb
x
底缓变单元
(111)
表面；
GaAs1‑
x
Sb
x
顶缓变单元
(113)
：为所述
GaAs1‑
x
Sb
x
梯度调制盖层
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，包怡迪，刘雯，毛旭，刘庆，陈啸岭，杨富华，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：