晶圆级量子点密度的外延调制
材料科学
2021-12-10 v2 介观与纳米尺度物理
应用物理
摘要
精确控制半导体量子点（QD）的性质对于制造量子光子学及先进光电子学新型器件至关重要。适用于单量子点器件与实验的低QD密度在外延过程中难以控制，通常仅见于晶圆的有限区域。在此，我们展示了如何利用常规分子束外延（MBE）以一维和二维图案调制光活性QD的密度，同时仍保持优异质量。我们发现逐层生长过程中的材料厚度梯度导致整个晶圆的表面粗糙度调制。在此类模板上生长强烈影响QD成核概率。我们获得了介于1至10 QDs/之间的密度调制，以及从数毫米至至少数百微米的周期。该新方法具有普适性，有望应用于多种不同半导体材料体系。我们应用该方法在整个3英寸半导体晶圆上实现了超低噪声QD的生长。
引用
@article{arxiv.2011.10632,
title = {Wafer-Scale Epitaxial Modulation of Quantum Dot Density},
author = {N. Bart and C. Dangel and P. Zajac and N. Spitzer and J. Ritzmann and M. Schmidt and H. G. Babin and R. Schott and S. R. Valentin and S. Scholz and Y. Wang and R. Uppu and D. Najer and M. C. Löbl and N. Tomm and A. Javadi and N. O. Antoniadis and L. Midolo and K. Müller and R. J. Warburton and P. Lodahl and A. D. Wieck and J. J. Finley and A. Ludwig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.10632},
year = {2021}
}