[发明专利]一种量子点单光子源及其制备方法

权利要求书

1.一种量子点单光子源，其特征在于：包括从下到上依次排列的衬底层、金属层、电介质层、纳米线量子点层；所述纳米线量子点层设置成圆柱形，并包括纳米线量子点层底层、纳米线量子点层中层、纳米线量子点层顶层；所述纳米线量子点层的两侧对应位置设置有呈三角形并以 纳米线量子点层的圆心为对称中心而对称设置的等离激元结构层；所述等离激元结构层设置在纳米线量子点层中层的高度位置。

2.根据权利要求1所述的量子点单光子源，其特征在于：所述等离激元结构层底部设置电介质层连接层用以连接电介质层和等离激元结构层。

3.根据权利要求1所述的量子点单光子源，其特征在于：所述衬底层为纯硅层或砷化镓层。

4.根据权利要求1所述的量子点单光子源，其特征在于：所述金属层为金质薄膜层。

5.根据权利要求1所述的量子点单光子源，其特征在于：所述金属层厚度为150m。

6.根据权利要求1所述的量子点单光子源，其特征在于：所述电介质层为SiO2或者Al2O3材质。

7.根据权利要求1所述的量子点单光子源，其特征在于：所述纳米线量子点层底层和纳米线量子点层顶层为GaAsP材质；所述纳米线量子点层中层为GaAs材质。

8.一种量子点单光子源的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1提供一纯硅或砷化镓的衬底层；

S2在所述衬底层上形成一金属层；

S3在所述金属层上形成一电介质层；

S4在所述电介质层上利用选择区域外延法形成纳米线量子点层；所述纳米线量子点层依次在电介质层上形成GaAsP的纳米线量子点层底层、GaAs的纳米线量子点层中层、GaAsP的纳米线量子点层顶层；

S5在电介质层上除纳米线量子点层的表面上沉积一层二氧化硅层到纳米线量子点层底层与纳米线量子点层中层的交界面的高度后停止；

S6在所述二氧化硅层上位于纳米线量子点层两侧的对称位置形成两个呈三角形并以纳米线量子点层的圆心为对称中心而对称设置的等离激元结构层；

S7将除纳米线量子点层与等离激元结构层以外的二氧化硅层刻蚀去除。

9.根据权利要求8所述的量子点单光子源的制备方法，其特征在于：所述等离激元结构层是采用EBL对准曝光形成。

10.根据权利要求8所述的量子点单光子源的制备方法，其特征在于：所述S7步骤中刻蚀前先在纳米线量子点层与等离激元结构层上沉积金属镍形成刻蚀保护层。