一种硅基III-V族纳米管与微米管及其制备方法

    公开(公告)号:CN104016294B

    公开(公告)日:2016-05-11

    申请号:CN201310066230.3

    申请日:2013-03-01

    Abstract: 本发明公开了一种硅基III-V族纳米管与微米管及其制备方法。纳米管与微米管是由单晶Si衬底上外延生长的III-V族应变半导体薄膜自卷曲所形成两端非封闭的圆柱形中空管状结构,其直径为1nm-100μm,其长度为1μm-1mm。这种管状结构在硅基光子学、微电机系统、传感等领域都有极大的应用价值。本发明集成了“由下至上”的异变外延生长和“由上而下”的光刻腐蚀技术。通过侧向腐蚀III-V族牺牲层,使III-V族应变双层薄膜从Si上释放并卷曲成管。该方法与III-V族光电子与微电子器件工艺兼容,具有制管工艺简单、管形貌好、管尺寸可控等优点,易在Si上形成大面积、规则一致的III-V族纳米管或微米管阵列。

    一种基于纳米图形衬底的异变外延生长方法

    公开(公告)号:CN104008960A

    公开(公告)日:2014-08-27

    申请号:CN201310057279.2

    申请日:2013-02-22

    CPC classification number: H01L33/0062 B82Y40/00

    Abstract: 本发明公开了一种基于纳米图形衬底的异变外延生长方法,在衬底上,或在已沉积特定异变外延层的虚拟衬底上形成纳米小球的单层排布,并控制纳米小球间隙的大小;将纳米小球间隙连在一起,形成纳米尺度图形;以纳米小球为掩膜,在纳米小球间隙内沉积外延层材料,并与衬底或虚拟衬底紧密结合,增大外延层材料的沉积厚度,使外延层材料高出纳米小球,外延层材料横向生长并合并,完全覆盖住纳米小球,降低外延层材料的表面粗糙度。本发明纳米小球间隙的生长窗口具有宽度窄、深宽比高的特征,纳米小球可以有效阻挡衬底与外延层之间由于晶格失配产生的穿透位错在外延层中继续向上穿通,大幅度提高异变外延材料质量,解决晶格失配材料间异变外延生长问题。

    一种硅基III-V族纳米管与微米管及其制备方法

    公开(公告)号:CN104016294A

    公开(公告)日:2014-09-03

    申请号:CN201310066230.3

    申请日:2013-03-01

    Abstract: 本发明公开了一种硅基III-V族纳米管与微米管及其制备方法。纳米管与微米管是由单晶Si衬底上外延生长的III-V族应变半导体薄膜自卷曲所形成两端非封闭的圆柱形中空管状结构,其直径为1nm-100μm,其长度为1μm-1mm。这种管状结构在硅基光子学、微电机系统、传感等领域都有极大的应用价值。本发明集成了“由下至上”的异变外延生长和“由上而下”的光刻腐蚀技术。通过侧向腐蚀III-V族牺牲层,使III-V族应变双层薄膜从Si上释放并卷曲成管。该方法与III-V族光电子与微电子器件工艺兼容,具有制管工艺简单、管形貌好、管尺寸可控等优点,易在Si上形成大面积、规则一致的III-V族纳米管或微米管阵列。

    一种基于纳米图形衬底的异变外延生长方法

    公开(公告)号:CN104008960B

    公开(公告)日:2016-10-12

    申请号:CN201310057279.2

    申请日:2013-02-22

    Abstract: 本发明公开了一种基于纳米图形衬底的异变外延生长方法,在衬底上,或在已沉积特定异变外延层的虚拟衬底上形成纳米小球的单层排布,并控制纳米小球间隙的大小;将纳米小球间隙连在一起,形成纳米尺度图形;以纳米小球为掩膜,在纳米小球间隙内沉积外延层材料,并与衬底或虚拟衬底紧密结合,增大外延层材料的沉积厚度,使外延层材料高出纳米小球,外延层材料横向生长并合并,完全覆盖住纳米小球,降低外延层材料的表面粗糙度。本发明纳米小球间隙的生长窗口具有宽度窄、深宽比高的特征,纳米小球可以有效阻挡衬底与外延层之间由于晶格失配产生的穿透位错在外延层中继续向上穿通,大幅度提高异变外延材料质量,解决晶格失配材料间异变外延生长问题。

    GaAs基多层自组织量子点结构及其制备方法

    公开(公告)号:CN103199438B

    公开(公告)日:2014-11-12

    申请号:CN201210000830.5

    申请日:2012-01-04

    Abstract: 本发明公开了一种GaAs基多层自组织量子点结构,涉及低维半导体量子点材料和结构的可控性生长技术领域,该结构包括:衬底、位于所述衬底上的缓冲层、位于所述缓冲层上的N层量子点层及位于所述N层量子点层之上的帽层,所述每两层量子点层之间设有间隔层,其特征在于,至少有一组相邻两层量子点层之间的间隔层为两层,两层间隔层之间还设有应变补偿层。还公开了一种制备上述GaAs基多层自组织量子点结构的方法。本发明消除了多层量子点之间的应变积累,从而有效地减小了各层量子点间的相互影响,解决了由于应变积累导致的上层量子点变大的问题,改善了多层量子点的均匀性,同时还提高了多层量子点结构的周期数及模式增益。

    GaAs基多层自组织量子点结构及其制备方法

    公开(公告)号:CN103199438A

    公开(公告)日:2013-07-10

    申请号:CN201210000830.5

    申请日:2012-01-04

    Abstract: 本发明公开了一种GaAs基多层自组织量子点结构,涉及低维半导体量子点材料和结构的可控性生长技术领域,该结构包括:衬底、位于所述衬底上的缓冲层、位于所述缓冲层上的N层量子点层及位于所述N层量子点层之上的帽层,所述每两层量子点层之间设有间隔层,其特征在于,至少有一组相邻两层量子点层之间的间隔层为两层,两层间隔层之间还设有应变补偿层。还公开了一种制备上述GaAs基多层自组织量子点结构的方法。本发明消除了多层量子点之间的应变积累,从而有效地减小了各层量子点间的相互影响,解决了由于应变积累导致的上层量子点变大的问题,改善了多层量子点的均匀性,同时还提高了多层量子点结构的周期数及模式增益。

    GaAs基含B高应变量子阱及其制备方法、半导体激光器

    公开(公告)号:CN103151710A

    公开(公告)日:2013-06-12

    申请号:CN201110401751.0

    申请日:2011-12-06

    Abstract: 本发明涉及半导体光电子材料与器件领域,公开了一种GaAs基含B高应变量子阱的制备方法,包括步骤:S1、在GaAs衬底上生长GaAs缓冲层;S2、在所述GaAs缓冲层的顶部生长高应变阱层,生长过程中通入B源形成含B高应变阱层;S3、在所述含B高应变阱层上生长GaAs垒层或应变补偿垒层,形成GaAs基含B高应变量子阱。本发明还公开了一种GaAs基含B高应变量子阱以及一种边发射半导体激光器。本发明通过将B并入到InGaAs或GaAsSb中补偿In、Sb并入GaAs导致的晶格常数变大,从而实现对晶格失配度的调控;通过将B并入到InGaAs或GaAsSb中降低高应变InGaAs或GaAsSb的表面能,从而进一步拓展InGaAs/GaAs和GaAsSb/GaAs高应变量子阱的发光波长;通过对含B高应变阱层进行应变补偿,从而提高量子阱的光学质量。

    GaAs基含B高应变量子阱及其制备方法、半导体激光器

    公开(公告)号:CN103151710B

    公开(公告)日:2014-12-31

    申请号:CN201110401751.0

    申请日:2011-12-06

    Abstract: 本发明涉及半导体光电子材料与器件领域,公开了一种GaAs基含B高应变量子阱的制备方法,包括步骤:S1、在GaAs衬底上生长GaAs缓冲层;S2、在所述GaAs缓冲层的顶部生长高应变阱层,生长过程中通入B源形成含B高应变阱层;S3、在所述含B高应变阱层上生长GaAs垒层或应变补偿垒层,形成GaAs基含B高应变量子阱。本发明还公开了一种GaAs基含B高应变量子阱以及一种边发射半导体激光器。本发明通过将B并入到InGaAs或GaAsSb中补偿In、Sb并入GaAs导致的晶格常数变大,从而实现对晶格失配度的调控;通过将B并入到InGaAs或GaAsSb中降低高应变InGaAs或GaAsSb的表面能,从而进一步拓展InGaAs/GaAs和GaAsSb/GaAs高应变量子阱的发光波长;通过对含B高应变阱层进行应变补偿,从而提高量子阱的光学质量。

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