[发明专利]一种电驱动量子点单光子源及其制备方法

说明书

本发明提供一种电驱动量子点单光子源及其制备方法，所述制备方法包括步骤：1)提供一基底；2)于所述基底表面沉积正电极，对该正电极刻蚀形成柱状阵列，于该正电极表面沉积第一绝缘膜；3)于所述第一绝缘膜表面沉积空穴注入层；4)提供硫化银量子点，将该量子点分散于分散液中形成量子点分散液，将所述空穴注入层上表面浸入所述量子点分散液中，在该量子点分散液与正电极之间施加电压形成稳恒电场，使量子点材料生长于该空穴注入层表面对应下方所述柱状阵列中的突起位置；5)于所述空穴注入层表面沉积第二绝缘膜，该第二绝缘膜包覆所述量子点形成量子发光层；6)于所述量子点发光层表面沉积电子注入层；7)于所述电子注入层表面形成负电极。

技术领域

本发明属于半导体光电子器件的技术领域，尤其涉及一种电驱动量子点单光子源及其制备方法。

背景技术

单光子源是量子通信系统中的核心部件。量子通信的发展趋势要求单光子源具有驱动方式简单、可工作在通信波长、单光子发射效率高、尽量抑制的多光子发射和背景噪声小等特点。目前，常见的单光子源无法同时满足以上要求。

在制备量子点单光子源时，现有的专利中多采用旋涂的方法来铺设量子点，该方法虽然实施起来较为简单，但在实施中得到的量子点光源位置是混乱的，且量子点光源的大小也不可控制，无法得到分布均匀的量子点光源。

因此，有必要提供一种技术方案来解决上述量子点光源位置混乱，大小不可控的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种电驱动量子点单光子源，本发明采用的技术方案如下：

一种电驱动量子点单光子源的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

1)提供一基底；

2)于所述基底表面沉积正电极，对所述正电极进行刻蚀使所述正电极形成柱状阵列，于所述正电极表面沉积第一绝缘膜；

3)于所述第一绝缘膜表面沉积空穴注入层；

4)提供硫化银量子点，将所述量子点分散于分散液中形成量子点分散液，将所述空穴注入层上表面浸入所述量子点分散液中，在所述量子点分散液与所述正电极之间施加电压形成稳恒电场，使所述量子点分散液中的量子点材料生长于所述空穴注入层表面对应下方所述正电极中所述柱状阵列中的突起位置；

5)于所述空穴注入层表面沉积第二绝缘膜，所述第二绝缘膜包覆所述量子点，形成量子发光层；

6)于所述量子点发光层表面沉积电子注入层；

7)于所述电子注入层表面形成负电极。

优选的，所述步骤4)的具体过程包括：提供硫化银量子点，将所述量子点分散于分散液中，且通过调节所述量子点或所述分散液的添加量以形成光密度在800nm处为0.1的标定分散液，将所述标定分散液进一步稀释得到量子点分散液。

优选的，所述步骤2)的具体过程包括：通过化学气相沉积法于所述基底表面沉积所述正电极，通过表面刻蚀使所述正电极形成柱状阵列，通过旋涂法于所述正电极表面沉积第一绝缘膜。

优选的，所述步骤2)中对所述正电极进行刻蚀形成的各个柱状的所述正电极之间的间距大于等于3μm，各个柱状所述正电极之间底部相连。

优选的，所述步骤4)的具体过程包括：于所述量子点分散液中放置电极板，于所述电极板与所述正电极之间施加可调电压，所述电极板连接电源负极，所述可调电压范围低于所述第一绝缘膜的击穿电压。

优选的，所述基底的材料包括石英玻璃、透明陶瓷、聚酰亚胺中的任意一种；所述正电极的材料包括氟掺杂二氧化锡、氧化铟锡中的任意一种；所述空穴注入层的材料包括聚乙烯咔唑；所述电子注入层的材料包括氧化锌；所述负电极的材料包括银、铝和金中的任意一种。