一种纳米孔复制结合溅射沉积自组装有序Ge/Si量子点阵列的新方法

摘要

本发明提供一种在Si衬底上溅射沉积大面积均匀、有序Ge量子点阵列的自组装生长方法，包括超薄Si基阳极氧化铝（AAO）的制备、纳米孔复制制备图案衬底和采用离子束溅射的方法在图案衬底表面自组织生长均匀、有序的Ge量子点阵列。控制离子束溅射沉积温度、离子束流电压、缓冲层厚度获得与图案衬底相匹配的量子点生长工艺，使Ge量子点以纳米孔为成核中心，均匀、有序地生长。制备得到尺寸均匀的Ge量子点在Si衬底表面呈六角对称分布，量子点直径可调。该方法有效解决了自组织Ge/Si量子点分布位置随机无序，尺寸不均匀、可控性差、制备成本高的不足，实现了大面积、均匀有序的小尺寸Ge量子点阵列的低成本制备。可用于硅基量子点发光器件、量子点光电探测器、高效量子点太阳电池等器件的制造。