[發明專利]一種半導體量子點異質結材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010729873.1
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111883602B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 張立瑤
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/11;H01L31/18;H01S5/34;H01S5/343;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;徐俊

1.一種半導體量子點異質結材料，其特征在于，依次包括襯底(10)，勢壘層(20)，勢阱層(30)，勢壘層(20)；所述勢阱層(30)的材料為GaAsBi QD，其中，Bi元素的原子百分含量為0.1-12％，量子點的寬高比為2-20；勢壘層(20)和襯底(10)的材料均為GaSb；所述的半導體量子點異質結材料具有Ⅱ型半導體量子點異質結結構，為一種覆蓋全紅外區域光致發光譜波長的材料。

2.如權利要求1所述的半導體量子點異質結材料，其特征在于，兩層所述勢壘層(20)的厚度均為50-200nm。

3.權利要求1或2所述的半導體量子點異質結材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)：設置Ga源溫度為800-1000℃，Bi源溫度為430-500℃，Sb源溫度為500-650℃，AsH₃源壓強為270-350Torr，使得對應的GaSb生長速率為10-2000nm/h；

步驟2)：在襯底(10)上長一層勢壘層(20)；

步驟3)：關閉Sb源，打開Ga源、Bi源和AsH₃源，生長勢阱層(30)；

步驟4)：關閉Ga源、Bi源和AsH₃源，升溫至550-700℃，在勢阱層(30)上生長一層勢壘層(20)；

步驟5)：關閉所有源料，將溫度降至室溫，生長結束。

4.如權利要求3所述的半導體量子點異質結材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中襯底(10)的生長溫度為600-700℃。

5.如權利要求3所述的半導體量子點異質結材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中襯底(10)的溫度為280-350℃，勢阱層(30)的生長時間為0.5-1.5min。