空心纳米柱图形化的SOI(100)衬底上生长定位Ge量子点
在空心纳米柱图形化的绝缘体上硅(100)衬底上生长定位Ge量子点.采用电子束曝光(Vistec EBPG5000Plus)制作空心纳米柱图形,然后通过ICP刻蚀将图形转移至衬底上.经原子力显微镜(AFM)测量显示,纳米柱的高度为70nm,直径为200nm,中心孔的直径为70nm,深度为20nm,如图1(a)-(b)所示.图形衬底经过优化过的RCA方法清洗，并在稀释的HF溶液中浸泡完成H+钝化，之后将衬底装入分子束外延(MBE)腔体中生长。生长过程如下：先将衬底加热到645℃并保持15分钟脱附用于钝化的H+，然后降温到450℃外延生长15nm Si缓冲层，在450℃到580℃的均匀变温过程中沉积6.9ML Ge原子。生长完成后，衬底立即降温到室温。经过脱气和沉积15nm硅原子后，纳米柱的直径、中心孔的直径和深度并没有发生很大变化，但纳米柱的高度下降了约30nm，这是在脱气过程中纳米柱上的硅原子向平衬底区域迁移的结果。沉积6.9ML Ge原子后，生长出来的锗量子点与硅纳米柱连成一体，纳米柱的直径明显扩大，这是锗原子富集在硅纳米柱底部的结果。从图(d)和(f)可以推断得出锗量子点的高度为18nm。因为纳米柱的直径发生了明显变化，所以不能直接从图(d)和(f)得出量子点的直径，从扫描电子显微镜的结果图1(g)可以得到量子点的直径约为70nm。
锗量子点 分子束外延生长 硅衬底 空心纳米柱图形化
李毅 张鹤 夏金松
华中科技大学,武汉光电国家实验室,武汉 400374
国内会议
太原
中文
83-84
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）