[发明专利]一种制备基于量子点的空穴型存储器的方法

权利要求书

1.一种制备基于量子点的空穴型存储器的方法，其特征在于，包括：

步骤1：在衬底(1)上依次生长缓冲层(2)和第一p掺杂层(3)；

步骤2：在第一p掺杂层(3)上生长p⁺掺杂势垒层(4)和非掺杂势垒层(5)，形成二维空穴气(6)；

步骤3：在二维空穴气(6)上依次生长第一非掺杂空间层(7)、具有二类异质结构的量子点层(8)和第二非掺杂空间层(9)；

步骤4：在第二非掺杂空间层(9)上生长第二p掺杂层(10)；

步骤5：在第二p掺杂层(10)上生长n⁺掺杂层(11)；

步骤6：通过工艺技术制造数据擦写端口和数据读取端口，形成空穴型量子点存储器。

2.根据权利要求1所述的制备基于量子点的空穴型存储器的方法，其特征在于，步骤1至步骤5所述材料生长方法是采用分子束外延技术或金属有机物气相外延技术。

3.根据权利要求1所述的制备基于量子点的空穴型存储器的方法，其特征在于，步骤1中所述衬底(1)是p⁺-GaAs(100)衬底，所述缓冲层(2)为p⁺-GaAs层，所述第一p掺杂层(3)为p-GaAs层。

4.根据权利要求3所述的制备基于量子点的空穴型存储器的方法，其特征在于，所述缓冲层(2)的生长方法为：在580℃下，同时开启Ga源、As源和杂质Be源；所述缓冲层(2)的p型杂质Be的掺杂浓度为2×10¹⁸cm^-3，生长厚度为500nm。

5.根据权利要求3所述的制备基于量子点的空穴型存储器的方法，其特征在于，所述第一p掺杂层(3)的生长方法为：在580℃下，同时开启Ga源、As源和杂质Be源；所述第一p掺杂层(3)的p型杂质Be的掺杂浓度为3.5×10¹⁶cm^-3，生长厚度为1μm。

6.根据权利要求1所述的制备基于量子点的空穴型存储器的方法，其特征在于，步骤2中所述p⁺掺杂势垒层(4)为p⁺-Al_0.36Ga_0.64，生长方法为：同时打开Ga源、As源、Al源和杂质Be源；所述p⁺掺杂势垒层(4)的p型杂质Be的掺杂浓度约为7.5×10¹⁸cm^-3，生长厚度为10nm。

7.根据权利要求1所述的制备基于量子点的空穴型存储器的方法，其特征在于，步骤2中所述非掺杂势垒层(5)为Al_0.36Ga_0.64，生长方法为：关闭Be源，同时打开Ga源、As源和Al源，生长厚度为8nm。

8.根据权利要求1所述的制备基于量子点的空穴型存储器的方法，其特征在于，步骤2中所述二维空穴气(6)是通过调制掺杂方法产生于禁带宽度小的半导体材料层，并靠近异质结界面。

9.根据权利要求1所述的制备基于量子点的空穴型存储器的方法，其特征在于，步骤3中所述第一非掺杂空间层(7)和第二非掺杂空间层(9)，生长厚度为25nm。

10.根据权利要求1所述的制备基于量子点的空穴型存储器的方法，其特征在于，步骤3中所述具有二类异质结构的量子点层(8)为锑化物量子点，至少包括GaSb/GaAs量子点或AlSb/GaAs量子点，生长方法为：GaSb量子点生长之前关闭As源，只开启Sb源，Sb源开启时间为15秒；然后开启Ga源；GaSb量子点生长结束后关闭Ga源，保持Sb源开启1分钟。

11.根据权利要求1所述的制备基于量子点的空穴型存储器的方法，其特征在于，步骤4中所述在第二非掺杂空间层(9)上生长第二p掺杂层(10)，包括：

在460℃下生长第二p掺杂层(10)；所述第二p掺杂层(10)的生长方法与所述第一p掺杂层(3)的生长方法相同，生长厚度为500nm。