[发明专利]多量子阱器件

权利要求书

1.一种器件结构，包括：

两个或更多个导电层；

两个外围绝缘层；

一个或多个中间绝缘层；以及

两个或更多个导电接触件，

其中所述两个或更多个导电层被夹在所述两个外围绝缘层之间且通过所述一个或多个中间绝缘层而彼此间隔开，形成两个或更多个用于自由电子的量子力学约束的量子阱，并且所述两个或更多个导电接触件中的每一个都与所述导电层中的一个直接且选择性连接。

2.根据权利要求1的器件结构，包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面，其中所述两个或更多个导电接触件中的每一个都具有位于所述器件结构的所述第一表面上而非所述第二表面上的端子。

3.根据权利要求1的器件结构，其中所述两个或更多个导电层中的每一个的特征都在于厚度范围为至

4.根据权利要求1的器件结构，其中所述一个或多个中间绝缘层中的每一个的特征都在于厚度范围为至

5.根据权利要求1的器件结构，还包括耦合量子阱器件。

6.一种用于形成器件结构的方法，包括：

提供前体结构，该前体结构包括：i.两个或更多个导电层，ii.两个外围绝缘层，以及iii.一个或多个中间绝缘层，其中所述两个或更多个导电层被夹在所述两个外围绝缘层之间且通过所述一个或多个中间绝缘层而彼此间隔开，形成两个或更多个用于自由电子的量子力学约束的量子阱；以及

在所述前体结构中制作两个或更多个导电接触件，其中所述导电接触件中的每一个都与所述两个或更多个导电层中的一个直接且选择性连接，由此形成一种器件结构，该器件结构具有用于量子阱的直接且选择性接触件。

7.根据权利要求6的方法，其中所述器件结构包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面，其中所述两个或更多个导电接触件中的每一个都具有位于所述器件结构的所述第一表面上而非所述第二表面上的端子。

8.根据权利要求6的方法，其中所述前体结构的所述两个或更多个导电层中的每一个的特征都在于厚度范围为至

9.根据权利要求6的方法，其中所述前体结构的所述一个或多个中间绝缘层中的每一个的特征都在于厚度范围为至

10.根据权利要求6的方法，其中所述前体结构的所述两个或更多个导电层中的每一个都包含GaAs，其中所述前体结构的外围和中间绝缘层中的每一个都包括GaAlAs，且其中通过下述工艺制作直接且选择性接触所述前体结构的最下面的导电层的第一导电接触件，所述工艺包括：

a.选择性地蚀刻所述前体结构以形成由底部和多个侧壁限定的第一凹坑，其中所述第一凹坑的底部暴露了最下面的导电层的上表面，并且所述第一凹坑的侧壁暴露了所述前体结构的其它导电层以及所述一个或多个中间绝缘层；

b.在所述第一凹坑中选择性地蚀刻导电层以暴露所述最下面的导电层下方的外围绝缘层的上表面，并在所述导电层中形成凹进部分，其中所述一个或多个中间绝缘层的未被蚀刻的边缘形成所述第一凹坑的侧壁上的一个或多个突出部分；

c.在所述第一凹坑中选择性地蚀刻所述一个或多个中间绝缘层，从而消除所述第一凹坑的侧壁上的突出部分并且形成具有较窄上部和较宽下部的扩展的第一凹坑，该较窄上部和较宽下部被其间的突出边缘分离；

d.通过使用成角度倾斜的准直束在所述扩展的第一凹坑中沉积接触材料层，其中所述扩展的第一凹坑中的较窄上部和较宽下部之间的所述突出边缘提供了沉积停止件，使得所沉积的接触材料层的边缘与最下面的导电层基本上对齐；

e.在扩展的第一凹坑中，在步骤d中形成的接触材料层上方形成电介质填充物；

f.选择性地蚀刻所述电介质填充物以形成暴露所述接触材料层的上表面的隔离通孔；以及

g.使用接触材料填充所述隔离通孔，由此形成所述第一导电接触件，该第一导电接触件直接连接所述最下面的导电层，且通过在步骤e中形成的电介质填充物而与其它导电层隔离。

11.根据权利要求10的方法，其中通过使用离子铣削、反应离子蚀刻、等离子体蚀刻、激光蚀刻或湿法蚀刻实施步骤a和f，且使用残余气体分析仪(RGA)进行蚀刻控制。

12.根据权利要求10的方法，其中通过使用缓冲氧化物蚀刻实施步骤b。