[发明专利]高密度InAs/GaAs量子点的生长方法及其产品和应用

权利要求书

1.高密度InAs/GaAs量子点的生长方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)提供一衬底，对衬底进行除气和脱氧处理；

2)在步骤1)所得衬底上生长GaAs缓冲层；

3)生长InAs/GaAs量子点，控制InAs的淀积速率；

4)生长GaAs薄膜盖层；

5)As保护环境中升高衬底温度进行InAs/GaAs量子点消峰；

6)生长In_xGa_1-xAs/GaAs盖层，其中，x表示InGaAs材料中In组份。

2.根据权利要求1所述的高密度InAs/GaAs量子点的生长方法，其特征在于，步骤1)中，对衬底进行两次除气处理，第一次除气温度为150℃-200℃，第一次除气时间为2-4h，第二次除气温度为380℃-420℃，第二次除气时间为1.5-3h。

3.根据权利要求1所述的高密度InAs/GaAs量子点的生长方法，其特征在于，步骤1)中，对衬底进行脱氧处理时的脱氧温度为590℃-680℃，脱氧时间为10-20min。

4.根据权利要求1所述的高密度InAs/GaAs量子点的生长方法，其特征在于，步骤3)中，生长InAs/GaAs量子点，控制InAs的淀积速率的步骤包括：

将完成GaAs缓冲层生长的衬底降温至490℃，降温速率为30℃/min，降温时间为5min；随后，在GaAs缓冲层上生长淀积量2.3ML-2.7ML的InAs/GaAs量子点，精确控制InAs淀积速率为0.1ML/s、GaAs淀积速率为0.6ML/s，As压均为2E-6Torr。

5.根据权利要求1所述的高密度InAs/GaAs量子点的生长方法，其特征在于，步骤5)中，As保护环境中升高衬底温度进行InAs/GaAs量子点消峰的步骤包括：

升高温度至InAs解吸附温度，在As保护下原位消峰一段时间，得到与GaAs盖层厚度相同的InAs/GaAs量子点结构。

6.高密度InAs/GaAs量子点，其特征在于，采用权利要求1-5任一所述的高密度InAs/GaAs量子点的生长方法制备得到，所述高密度InAs/GaAs量子点包括由下至上依次设置的衬底、GaAs缓冲层和In_xGa_1-xAs/GaAs盖层，所述GaAs缓冲层上依次生长InAs/GaAs量子点和GaAs盖层，所述InAs/GaAs量子点经消峰后与GaAs盖层厚度相同。

7.根据权利要求6所述的高密度InAs/GaAs量子点，其特征在于，所述GaAs盖层的厚度为2nm-10nm。

8.根据权利要求6所述的高密度InAs/GaAs量子点，其特征在于，所述In_xGa_1-xAs/GaAs盖层的厚度为40nm-50nm。

9.根据权利要求6所述的高密度InAs/GaAs量子点，其特征在于，所述衬底为GaAs(001)。

10.根据权利要求6-9任一所述的高密度InAs/GaAs量子点在量子点激光器中的应用，其特征在于，所述量子点激光器的发光波长为1100nm-1310nm。