[发明专利]制备六棱柱纳米微腔中的量子点单光子源的方法

权利要求书

1.一种制备六棱柱纳米微腔中的量子点单光子源的方法，包括如下步骤：

步骤1：取一半导体衬底，在该半导体衬底上生长二氧化硅层，该二氧化硅层上含有氧化孔洞；

步骤2：对生长有二氧化硅层的半导体衬底进行清洗；

步骤3：采用自催化的方法，在二氧化硅层上生长GaAs纳米线，该GaAs纳米线的顶端形成一Ga液滴；

步骤4：采用高As压处理消耗GaAs纳米线顶端的Ga液滴，抑制GaAs纳米线的轴向VLS生长，形成六棱柱状结构；

步骤5：在六棱柱状结构的侧壁淀积第一AlGaAs势垒层，在AlGaAs势垒层的表面低速淀积GaAs量子点；

步骤6：在GaAs量子点上覆盖第二AlGaAs势垒层；

步骤7：在第二AlGaAs势垒层的表面生长GaAs保护层，完成制备。

2.根据权利要求1所述的制备六棱柱纳米微腔中的量子点单光子源的方法，其中该半导体衬底的材料为GaAs(001)或GaAs(111)B。

3.根据权利要求1所述的制备六棱柱纳米微腔中的量子点单光子源的方法，其中在半导体衬底上生长二氧化硅层，采用的是离子束溅射的方法，该二氧化硅层的厚度为10-20nm。

4.根据权利要求1所述的制备六棱柱纳米微腔中的量子点单光子源的方法，其中清洗的水溶液为HF，浓度为2-4％。

5.根据权利要求1所述的制备六棱柱纳米微腔中的量子点单光子源的方法，其中在二氧化硅层上生长GaAs纳米线的温度为600-670℃；生长时间为60-90min；生长速率为0。6-0。8ML／s；长度为5-7μm。

6.根据权利要求1所述的制备六棱柱纳米微腔中的量子点单光子源的方法，其中生长第一AlGaAs势垒层和第二AlGaAs势垒层采用的是高温高砷压，使其充分迁移，形成良好的双势垒结构并隔绝表面态对GaAs量子点的影响。

7.根据权利要求6所述的制备六棱柱纳米微腔中的量子点单光子源的方法，其中GaAs量子点的生长温度为550℃，生长时间为5-20min：生长速率为0.1ML／s。

8.根据权利要求1所述的制备六棱柱纳米微腔中的量子点单光子源的方法，其中GaAs保护层的生长温度为670℃；生长时间为10min；生长速率与GaAs纳米线一致，其作用是保护其表面使其不受氧化影响。