【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体制备，特别是涉及一种基于自组装生长技术的量子点及其制备方法。
技术介绍
1、inas量子点因其调节带隙的能力和光电特性而受到广泛研究。这些量子点可通过改变尺寸来调整带隙，实现对不同波长的光的发射和吸收，覆盖从红外到可见光的广泛波段，尤其是在红外区域表现出卓越性能，这使得它们在发展可调谐激光器和量子点激光器等设备中具有重要应用。inas量子点的高量子效率意味着它们能够高效转换光能，这在制造高性能红外探测器和光伏设备中尤为关键。此外，inas量子点还能在如gaas等半导体材料表面通过自组装方式形成，简化了制造过程，并能有效控制量子点的尺寸和密度，进一步提高了其在实际应用中的灵活性和可靠性。这些特性，结合它们在宽吸收范围和高载流子迁移率方面的优异表现，使得inas量子点在光电子和纳米
成为研究的热点。
2、虽然inas量子点在多个领域显示出巨大的应用前景，但在实际研究和应用中也面临诸多挑战。自组装技术虽然为量子点的生长制备提供了便利，但这种生长方式的不确定性和对生长条件的敏感性限制了inas量子点在大规模生产上的应用。自组装的生长方式带来的主要挑战包括量子点均匀性和密度的问题。由于量子点的光学性质直接受到其尺寸的影响，需要精确控制生长条件以确保量子点的几何尺寸一致性。量子点的非均匀性会导致器件的发光光谱变宽，从而影响器件的性能。此外，由于量子点的增益效果主要依赖于空间上分散的每一个量子点，量子点的密度直接影响其增益效果。除此之外，inas量子点生长在不同的衬底上时可能面临晶格匹配问题，导致应力和缺
3、基于上述问题，本专利技术提供了一种基于自组装生长技术的量子点及其制备方法。
技术实现思路
1、针对以上技术问题，本专利技术提供一种基于自组装生长技术的量子点及其制备方法。
2、本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：
3、基于自组装生长技术的量子点的制备方法，所述方法包括以下步骤：
4、s100：选择gaas衬底，对gaas衬底进行升温去除氧化层并除气；
5、s200：在gaas衬底上使用分子束外延技术进行gaas缓冲层的生长；
6、s300：升高gaas衬底温度，在gaas缓冲层上进行algaas缓冲层的生长；
7、s400：降低衬底温度，在algaas缓冲层上再生长一层gaas缓冲层；
8、s500：再次降低衬底温度，并且修改生长腔中v族元素和iii族元素速流比，在gaas缓冲层上生长一层ingaas量子阱；
9、s600：再次修改生长腔中v族元素和iii族元素速流比，在ingaas量子阱上生长inas材料，通过自组装的技术形成inas量子点；
10、s700：在inas量子点上进一步升高温度，生长inalas应力缓冲层，紧接着生长一层ingaas盖层，在ingaas的盖层上生长gaas间隔层，完成量子点的制备。
11、优选地，s100具体为：
12、将gaas衬底在富砷环境下进行升温到550℃~620℃去除氧化层，并且在600℃~650℃保持10分钟进行除气步骤。
13、优选地，s200具体为：
14、使用分子束外延技术在500℃~600℃高温条件下进行gaas缓冲层的生长，厚度不低于150nm。
15、优选地，s300具体为：
16、升高衬底温度到620℃~650℃下进行algaas缓冲层的生长，缓冲层的厚度范围为50nm~1400nm，铝元素的组分维持在30%~45%。
17、优选地，s400具体为：
18、降低衬底温度，使其温度达到500℃~600℃来生长gaas缓冲层，其厚度为30nm~70nm。
19、优选地，s500具体为：
20、降低衬底温度使其达到合适的ingaas量子阱的温度，温度范围在450℃到600℃之间，并且修改生长腔中v族元素和iii族元素速流比在15~45的区间内，使其达到合适的高性能量子点的生长条件。
21、优选地，s600具体为：
22、修改生长腔中v族元素和iii族元素速流比在10~50的区间内，在ingaas量子阱上生长厚度为1nm~2nm的inas材料，通过自组装的技术形成inas量子点。
23、优选地，s700具体为：
24、在inas量子点上进一步升高10~40℃的温度，生长1~5nm厚度的inxal1-xas应力缓冲层，其中inalas的x组分为10-30%；紧接着生长一层厚度为3-8nm的ingaas盖层；然后在ingaas的盖层上生长厚度为4nm~10nm的gaas间隔层；之后进行衬底的升温到500℃~600℃，生长高温的gaas间隔层，间隔层厚度为30nm~100nm。
25、基于自组装生长技术的量子点，包括上述基于自组装生长技术的量子点制备方法形成的量子点。
26、上述基于自组装生长技术的量子点及其制备方法，运用应力缓冲层，使用inalas/ingaas的复合盖层，减小inas量子点受到的应力，从而增大量子点的尺寸，最终得到需求的特殊波长的量子点。
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1.基于自组装生长技术的量子点的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S100具体为：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，S200具体为：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，S300具体为：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，S400具体为：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，S500具体为：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，S600具体为：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，S700具体为：
9.基于自组装生长技术的量子点，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的制备方法形成的量子点。
【技术特征摘要】
1.基于自组装生长技术的量子点的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s100具体为：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，s200具体为：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，s300具体为：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨骏捷，曾冬妮，付慧清，潘淑洁，
申请(专利权)人：湖南汇思光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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