一种低密度InAs量子点的分子束外延生长方法

本发明公开了一种低密度InAs量子点的生长方法，该方法包括：步骤1：生长InAs有源层量子点前插入InAs牺牲层量子点；步骤2：原位高温退火使InAs牺牲层量子点完全解吸附；步骤3：微调InAs牺牲层量子点二维到三维转化的临界生长参数，生长InAs有源层量子点。原位获取的InAs量子点二维到三维转化的临界生长参数有效的减小了系统随机误差带来的影响，使得临界参数附近InAs量子点的低密度具有较高的重复性，有效提高了低密度InAs量子点生长的成功率。原子力显微镜图显示密度在10

1.一种低密度InAs量子点分子束外延生长方法，其包括如下步骤：步骤1：在衬底上生长InAs牺牲层量子点；步骤2：原位高温退火使InAs牺牲层量子点完全解吸附；步骤3：微调InAs牺牲层量子点二维到三维转化的临界生长参数，以微调后的所述临界生长参数生长InAs有源层量子点；其中，所述步骤1进一步包括以下步骤：步骤11、将GaAs半绝缘衬底放在样品托上，并引入进样室，在190℃的温度条件下进行烘烤2小时；步骤12、将烘烤完毕的衬底引入制备室，并在420℃条件下进行除气处理，制备室大气压降至2.5×10^-7Torr以下时表明除气完毕；步骤13、将除气结束的衬底引入生长室，并对衬底加热器进行升温，在有As保护的情况下进行样品的脱氧；步骤14、在脱氧过程中，借助反射式高能电子衍射仪(RHEED)观察衬底表面的原子再构情况，确定是否脱氧；步骤15、脱氧结束后将衬底加热器温度降至生长温度580℃，生长GaAs缓冲层300nm，生长速率为1μm/h，V/III比是20；步骤16、降低生长温度至516℃后生长InAs牺牲层量子点，生长速率0.005μm/h，生长厚度通过观察反射式高能电子衍射仪(RHEED)图像刚好出现二维到三维转化的亮斑来确定；其中，生长InAs牺牲层量子点时，原位获取InAs二维到三维转化的临界生长参数；所述的微调InAs牺牲层量子点生长参数包括升高生长温度或者降低生长厚度。
2.根据权利要求1所述的低密度InAs量子点分子束外延生长方法，其特征在于，其中步骤2中原位高温退火温度范围：571～599℃，退火时间5分钟至10分钟。
3.根据权利要求1所述的低密度InAs量子点分子束外延生长方法，其特征在于，步骤2中所述高温退火使InAs牺牲层量子点完全解吸附后生长一定厚度的GaAs进行隔离，进一步消除InAs牺牲层量子点的影响。
4.根据权利要求1所述的低密度InAs量子点分子束外延生长方法，其特征在于，步骤1中生长InAs牺牲层量子点的生长温度为516℃，而InAs有源层量子点的生长温度为将所述InAs牺牲层量子点的生长温度升高5℃。
5.根据权利要求1所述的低密度InAs量子点分子束外延生长方法，其特征在于，该方法中所述InAs牺牲层量子点二维到三维转化的临界生长参数是通过反射式高能电子衍射仪(RHEED)原位获取的。
6.根据权利要求1所述的低密度InAs量子点分子束外延生长方法，其特征在于，所述临界生长参数包括InAs牺牲层量子点从二维到三维转化的临界生长厚度。