磁控溅射联合快速退火技术制备Ge/Si量子点

摘要

本发明涉及一种磁控溅射联合快速退火技术生长Ge量子点的方法，属于半导体量子材料的制备技术领域。本发明基于超高真空磁控溅射技术，以Ar气为工作气体，在真空度小于或等于2.0×10^-4Pa时，首先采用射频溅射技术于较高温度条件下生长一定厚度的本征Si缓冲层，接着采用直流溅射技术于低温、低功率、低溅射气压等条件下生长一较薄Ge原子层，最后利用快速退火炉对Ge原子薄层进行快速退火处理获得Ge/Si量子点。该方法不但解决了大溅射速率下生长量子点可控性差、分布不均匀的不足，同时克服了低生长速率（MBE、CVD）技术中生长缓慢，制备高密度、小尺寸量子点时工序相对复杂的缺点,获得的量子点具有密度高、尺寸小、分布均匀、可控性好等优点，且设备简单、使用和维护成本低。因而该方法是一种简单高效、成点质量高、易于产业化推广的量子点制备方法。

主权项

一种磁控溅射联合快速退火技术制备Ge/Si量子点的方法，该方法以超高真空磁控溅射仪为生长设备，纯度为99.999%的Ar气为工作气体，纯度为99.999%的高纯本征Si和本征Ge为溅射靶材，其特征在于采用单面抛光低掺杂N型单晶Si为衬底，首先对磁控溅射腔体进行真空化处理和对清洗后的衬底进行溅射前的加热脱气处理，接着于衬底上先溅射生长20‑50nm的Si缓冲层，后生长2.3‑4nm的Ge薄膜，获得初始样品，最后将初始样品放入快速退火炉中进行快速退火处理获得量子点最终样品。