[发明专利]电泵浦量子点单光子源及其制备方法有效
| 申请号： | 201811389487.1 | 申请日： | 2018-11-20 |
| 公开（公告）号： | CN111200043B | 公开（公告）日： | 2021-08-27 |
| 发明（设计）人： | 许兴胜;靳思玥;秦璐 | 申请（专利权）人： | 中国科学院半导体研究所 |
| 主分类号： | H01L33/06 | 分类号： | H01L33/06;H01L33/50 |
| 代理公司： | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人： | 任岩 |
| 地址： | 100083 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 电泵浦 量子 光子 及其 制备 方法 | ||
1.一种电泵浦量子点单光子源的制备方法，其特征在于，方法包括：
步骤S101：准备III-V族化合物量子阱发光芯片；
步骤S102：在所述III-V族化合物量子阱发光芯片上制作金属孔；
步骤S103：在步骤S102制出的芯片表面引入量子点，完成器件的制作；其中，
所述准备III-V族化合物量子阱发光芯片，包括：
准备III-V族化合物量子阱外延片，所述III-V族化合物量子阱外延片沿远离衬底(7)表面方向上依次设置有缓冲层(6)、N型接触层(5)、量子阱有源层(4)和P型接触层(3)；
刻蚀部分所述III-V族化合物量子阱外延片至所述N型接触层(5)，在所述III-V族化合物量子阱外延片的一侧形成台面；
在P型接触层(3)上制作P型电极(1)，在所述台面上制作N型电极(2)；
所述在所述III-V族化合物量子阱发光芯片上制作金属孔，包括：
在所述III-V族化合物量子阱发光芯片上旋涂光刻胶；
在所述P型接触层(3)上利用光刻曝光制作M个光刻胶微柱(9)，及利用光刻胶在所述台面上形成隔离所述N型电极(2)的光刻胶掩膜(8)，其中，M为正整数；
在所述P型接触层(3)上生长金属层(10)；
去除光刻胶，得到M个所述金属孔，其中，所述金属孔的高度等于所述金属层(10)的厚度。
2.根据权利要求1所述的电泵浦量子点单光子源的制备方法，其特征在于，还包括：
在所述金属层(10)表面引入量子点后，利用AFM原子力显微镜的纳米操纵功能将所述金属孔附近的单量子点推入所述金属孔的预设位置范围。
3.根据权利要求2所述的电泵浦量子点单光子源的制备方法，其特征在于，所述金属层(10)为不透明且导电的金属材料，所述金属层(10)和所述P型电极(1)接触。
4.根据权利要求1所述的电泵浦量子点单光子源的制备方法，其特征在于，利用激光直写曝光法、电子束曝光法或者普通光刻法制作所述光刻胶微柱(9)。
5.根据权利要求2所述的电泵浦量子点单光子源的制备方法，其特征在于，利用拖拉法、旋涂法或者点滴法在所述金属层(10)表面引入一层量子点。
6.根据权利要求2所述的电泵浦量子点单光子源的制备方法，其特征在于，所述金属孔的直径范围为50nm～5μm。
7.一种采用权利要求1中的方法制备的电泵浦量子点单光子源，其特征在于，包括：III-V族化合物量子阱发光芯片、金属孔和量子点，其中，所述金属孔设置在所述III-V族化合物量子阱发光芯片的上方，在所述金属孔内设置有所述量子点。
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