发明名称 利用气态凝结并结合磊晶技术制作球形量子点元件的方法
摘要 本发明利用气态凝结并结合磊晶技术制作球形量子点元件的方法,系至少依序包含下列步骤:a.量子点成长步骤,以气态凝结法于基板上成长量子点;b.量子点处理步骤,将a.步骤所得之已成长量子点样品之基板,利用有机溶剂以超音波震洗器进行超音波震荡处理;与C.磊晶层覆盖步骤,以磊晶技术将磊晶层覆盖于经步骤b.处理后之量子点样品上,藉由上述步骤可制作完全球形化之量子点元件,克服一般的磊晶成长量子点方法不易达到完全球形化之缺点。伍、(一)、本案代表图为:第---1-----图(二)、本案代表图之元件代表符号简单说明:10...量子点成长步骤20...量子点处理步骤30...磊晶层覆盖步骤
申请公布号 TW578213 申请公布日期 2004.03.01
申请号 TW092100013 申请日期 2003.01.02
申请人 国立台湾大学 发明人 李嗣涔;林泽琦
分类号 H01L21/203;H01L21/20;H01L21/463 主分类号 H01L21/203
代理机构 代理人 罗行 台北市松山区市民大道四段二一三号七楼;侯庆辰 台北市松山区市民大道四段二一三号七楼
主权项 1.一种利用气态凝结并结合磊晶技术制作球形量 子点元件的方法,系至少依序包含下列步骤: a.量子点成长步骤,以气态凝结法于基板上成长量 子点; b.量子点处理步骤,将a.步骤所得之已成长量子点 样品之基板,利用有机溶剂以超音波震洗器进行超 音波震荡处理;与 c.磊晶层覆盖步骤,以磊晶技术将磊晶层覆盖于经 步骤b.处理后之量子点样品上。2.如申请专利范围 第1项所述之利用气态凝结并结合磊晶技术制作球 形量子点元件的方法,其中,更包含一基版处理步 骤,系以活性离子蚀刻法处理基板,使该基板表面 粗糙,用以提高量子点成长步骤中之量子点成长密 度。3.如申请专利范围第1项所述之利用气态凝结 并结合磊晶技术制作球形量子点元件的方法,其中 ,量子点成长步骤之气态凝结法系为热蒸镀法、溅 镀法、电子束蒸镀法及雷射切剥法之其中一种。4 .如申请专利范围第1或3项所述之利用气态凝结并 结合磊晶技术制作球形量子点元件的方法,其中, 以气态凝结法成长于基板上之量子点材料系为金 属材料、半导体材料及氧化物绝缘体材料之其中 一种。5.如申请专利范围第1或3项所述之利用气态 凝结并结合磊晶技术制作球形量子点元件的方法, 其中,以气态凝结法成长于基板上之量子点材料系 为金属材料、半导体材料及氧化物绝缘体材料之 任二种以上之组合。6.如申请专利范围第1项所述 之利用气态凝结并结合磊晶技术制作球形量子点 元件的方法,其中,量子点处理步骤之有机溶剂系 为醇类及酮类之其中一种。7.如申请专利范围第1 项所述之利用气态凝结并结合磊晶技术制作球形 量子点元件的方法,其中,在量子点处理步骤之有 机溶剂震洗程序时,同时加入适量氧化铝粉末,用 以提高量子点之沉积密度。8.如申请专利范围第1 项所述之利用气态凝结并结合磊晶技术制作球形 量子点元件的方法,其中,在量子点处理步骤之有 机溶剂震洗程序时,同时加入小于1微米之适量金 属粉末及金属氧化物粉末之其中一种,俾得薄层之 量子点样品。9.如申请专利范围第1项所述之利用 气态凝结并结合磊晶技术制作球形量子点元件的 方法,其中,磊晶层覆盖步骤之磊晶技术系为分子 束磊晶及有金属气相沉积之其中一种。10.一种利 用气态凝结并结合磊晶技术制作多层量子点结构 元件的方法,系至少依序包含下列步骤: a.量子点成长步骤,以气态凝结法于基板上成长量 子点; b.量子点处理步骤,将a.步骤所得之已成长量子点 样品之基板,利用有机溶剂以超音波震洗器进行超 音波震荡处理; c.磊晶层覆盖步骤,以磊晶技术将磊晶层覆盖于经 步骤b.处理后之量子点样品上;与 d.重复前述步骤,俾得多层量子点结构元件。11.如 申请专利范围第10项所述之利用气态凝结并结合 磊晶技术制作多层量子点结构元件的方法,其中, 更包含一基板处理步骤,系以活性离子蚀刻法处理 基板,使该基板表面粗糙,用以提高量子点成长步 骤中之量子点成长密度。12.如申请专利范围第10 项所述之利用气态凝结并结合磊晶技术制作多层 量子点结构元件的方法,其中,量子点成长步骤之 气态凝结法系为热蒸镀法、溅镀法、电子束蒸镀 法及雷射切剥法之其中一种。13.如申请专利范围 第10或12项所述之利用气态凝结并结合磊晶技术制 作多层量子点结构元件的方法,其中,以气态凝结 法成长于基板上之量子点材料系为金属材料、半 导体材料及氧化物绝缘体材料之其中一种。14.如 申请专利范围第10或12项所述之利用气态凝结并结 合磊晶技术制作多层量子点结构元件的方法,其中 ,以气态凝结法成长于基板上之量子点材料系为金 属材料、半导体材料及氧化物绝缘体材料之任二 种以上之组合。15.如申请专利范围第10项所述之 利用气态凝结并结合磊晶技术制作多层量子点结 构元件的方法,其中,量子点处理步骤之有机溶剂 系为醇类及酮类之其中一种。16.如申请专利范围 第10项所述之利用气态凝结并结合磊晶技术制作 多层量子点结构元件的方法,其中,在量子点处理 步骤之有机溶剂震洗程序时,同时加入适量氧化铝 粉末,用以提高量子点之沉积密度。17.如申请专利 范围第10项所述之利用气态凝结并结合磊晶技术 制作多层量子点结构元件的方法,其中,在量子点 处理步骤之有机溶剂震洗程序时,同时加入小于1 微米之适量金属粉末及金属氧化物粉末之其中一 种,俾得薄层之量子点样品。18.如申请专利范围第 10项所述之利用气态凝结并结合磊晶技术制作多 层量子点结构元件的方法,其中,磊晶层覆盖步骤 之磊晶技术系为分子束磊晶及有金属气相沉积之 其中一种。图式简单说明: 第1图系为本发明之流程示意图。 第2图系为藉由热蒸镀法在基板上来成长矽锗合金 量子点结果示意图。 第3图系为甲醇处理制备单层量子点材料之流程示 意图。 第4图系为甲醇处理制备单层量子点材料之流程示 意图(利用活性离子蚀刻法使该基板表面粗糙)。 第5图系为甲醇处理制备单层量子点材料之流程示 意图(于有机溶剂震洗程序时,同时加入适量氧化 铝粉末)。 第6图系为原子力显微镜(左侧)和扫描式电子显微 镜(右侧)对第3~5图(a:第3图;b:第4图;c:第5图)之实验 结果示意图。 第7图系为利用气态凝结并结合磊晶技术制作红外 线侦测器之制程范例示意图。 第8图系利用穿透式电子显微镜观察矽锗合金量子 点元件样品(如第7图所示之制作流程)之剖面影像 结果示意图。 第9图系为矽锗合金量子点元件在不同温度下,波 长对响应値之变化结果示意图。 第10图系为矽锗合金量子点元件在不同极化方向 之入射光条件下,波长对响应値之变化结果示意图 。
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