[发明专利]量子点阵列装置

权利要求书

1.一种量子点装置，包括：

量子阱堆，包括量子阱层；以及

在所述量子阱堆上方形成的图案化的模板材料，其中所述图案化的模板材料包括多个开口，所述多个开口具有带有两个相对线性面和两个相对曲面的占用面积形状，

在所述量子阱堆上方形成的多个栅极，其中所述栅极中的个体栅极被至少部分设置在所述开口中的对应个体开口中，

其中形成所述模板材料包括：

在所述量子阱堆上方提供未被图案化的模板材料；

在所述未被图案化的模板材料上方提供第一掩模；

形成在所述第一掩模中定向的多个平行沟槽以形成图案化的第一掩模；

用填充材料填充所述多个平行沟槽；

在所述填充材料中形成多个开口；以及

根据所述多个开口使所述未被图案化的模板材料图案化。

2.如权利要求1所述的量子点装置，其中所述栅极中的至少两个在所述量子阱堆上方在第一维度中被隔开，所述栅极中的至少两个在所述量子阱堆上方在第二维度中被隔开，并且所述第一维度和所述第二维度垂直。

3.如权利要求2所述的量子点装置，进一步包括：

设置在所述量子阱堆上方的绝缘材料，其中所述绝缘材料在所述第一维度中被隔开的所述栅极中的至少两个之间延伸，并且所述绝缘材料在所述第二维度中被隔开的所述栅极中的至少两个之间延伸。

4.如权利要求3所述的量子点装置，其中所述绝缘材料包括在其中设置所述栅极中的个体栅极的多个个体开口。

5.如权利要求1所述的量子点装置，其中所述多个栅极采用nxm阵列布置，n大于1并且m大于1。

6.如权利要求2-4中任一项所述的量子点装置，其中所述多个栅极是多个第一栅极，所述量子阱层是第一量子阱层，所述量子阱堆包括第二量子阱层，并且所述量子点装置进一步包括：

设置在所述量子阱堆下方的多个第二栅极，其中所述第二量子阱层被设置在所述多个第二栅极与所述第一量子阱层之间。

7.如权利要求6所述的量子点装置，其中所述第二栅极中的至少两个在所述量子阱堆下方在所述第一维度中被隔开，并且所述第二栅极中的至少两个在所述量子阱堆下方在所述第二维度中被隔开。

8.如权利要求7所述的量子点装置，其中所述量子阱堆上方的所述第一栅极中的个体栅极对应于所述量子阱堆下方的所述第二栅极中的个体栅极。

9.如权利要求1-5中任一项所述的量子点装置，其中所述量子阱层由硅或锗形成。

10.如权利要求1-5中任一项所述的量子点装置，其中所述多个栅极包括：

具有第一长度的第一栅极；

两个第二栅极，其被布置成使得所述第一栅极被设置在所述第二栅极之间，其中所述第二栅极具有与所述第一长度不同的第二长度；以及

两个第三栅极，其被布置成使得所述第二栅极被设置在所述第三栅极之间，其中所述第三栅极具有与所述第一长度不同且与所述第二长度不同的第三长度。

11.如权利要求1-5中任一项所述的量子点装置，其中所述多个栅极中的个体栅极包括具有U型横截面的栅极电介质。