[發明專利]一種電驅動量子點單光子源及其制備方法

有效

• 申請號: 202110097476.1
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112909213B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 阮偉民;金尚忠;周亞東;趙天琦;趙春柳
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: H10K71/00
• 分類號: H10K71/00;H10K50/115
• 代理公司: 杭州鈐韜知識產權代理事務所(普通合伙) 33329
• 代理人: 唐靈;趙杰香

本發明提供一種電驅動量子點單光子源及其制備方法，所述制備方法包括步驟：1)提供一基底；2)于所述基底表面沉積正電極，對該正電極刻蝕形成柱狀陣列，于該正電極表面沉積第一絕緣膜；3)于所述第一絕緣膜表面沉積空穴注入層；4)提供硫化銀量子點，將該量子點分散于分散液中形成量子點分散液，將所述空穴注入層上表面浸入所述量子點分散液中，在該量子點分散液與正電極之間施加電壓形成穩恒電場，使量子點材料生長于該空穴注入層表面對應下方所述柱狀陣列中的突起位置；5)于所述空穴注入層表面沉積第二絕緣膜，該第二絕緣膜包覆所述量子點形成量子發光層；6)于所述量子點發光層表面沉積電子注入層；7)于所述電子注入層表面形成負電極。

技術領域

本發明屬于半導體光電子器件的技術領域，尤其涉及一種電驅動量子點單光子源及其制備方法。

背景技術

單光子源是量子通信系統中的核心部件。量子通信的發展趨勢要求單光子源具有驅動方式簡單、可工作在通信波長、單光子發射效率高、盡量抑制的多光子發射和背景噪聲小等特點。目前，常見的單光子源無法同時滿足以上要求。

在制備量子點單光子源時，現有的專利中多采用旋涂的方法來鋪設量子點，該方法雖然實施起來較為簡單，但在實施中得到的量子點光源位置是混亂的，且量子點光源的大小也不可控制，無法得到分布均勻的量子點光源。

因此，有必要提供一種技術方案來解決上述量子點光源位置混亂，大小不可控的問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種電驅動量子點單光子源，本發明采用的技術方案如下：

一種電驅動量子點單光子源的制備方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

1)提供一基底；

2)于所述基底表面沉積正電極，對所述正電極進行刻蝕使所述正電極形成柱狀陣列，于所述正電極表面沉積第一絕緣膜；

3)于所述第一絕緣膜表面沉積空穴注入層；

4)提供硫化銀量子點，將所述量子點分散于分散液中形成量子點分散液，將所述空穴注入層上表面浸入所述量子點分散液中，在所述量子點分散液與所述正電極之間施加電壓形成穩恒電場，使所述量子點分散液中的量子點材料生長于所述空穴注入層表面對應下方所述正電極中所述柱狀陣列中的突起位置；

5)于所述空穴注入層表面沉積第二絕緣膜，所述第二絕緣膜包覆所述量子點，形成量子發光層；

6)于所述量子點發光層表面沉積電子注入層；

7)于所述電子注入層表面形成負電極。

優選的，所述步驟4)的具體過程包括：提供硫化銀量子點，將所述量子點分散于分散液中，且通過調節所述量子點或所述分散液的添加量以形成光密度在800nm處為0.1的標定分散液，將所述標定分散液進一步稀釋得到量子點分散液。

優選的，所述步驟2)的具體過程包括：通過化學氣相沉積法于所述基底表面沉積所述正電極，通過表面刻蝕使所述正電極形成柱狀陣列，通過旋涂法于所述正電極表面沉積第一絕緣膜。

優選的，所述步驟2)中對所述正電極進行刻蝕形成的各個柱狀的所述正電極之間的間距大于等于3μm，各個柱狀所述正電極之間底部相連。

優選的，所述步驟4)的具體過程包括：于所述量子點分散液中放置電極板，于所述電極板與所述正電極之間施加可調電壓，所述電極板連接電源負極，所述可調電壓范圍低于所述第一絕緣膜的擊穿電壓。

優選的，所述基底的材料包括石英玻璃、透明陶瓷、聚酰亞胺中的任意一種；所述正電極的材料包括氟摻雜二氧化錫、氧化銦錫中的任意一種；所述空穴注入層的材料包括聚乙烯咔唑；所述電子注入層的材料包括氧化鋅；所述負電極的材料包括銀、鋁和金中的任意一種。