[发明专利]一种在InP衬底上外延生长II型GaSb/InGaAs量子点的方法

权利要求书

1.一种II型GaSb/In_0.53Ga_0.47As量子点超晶格材料，其特征在于：其由以下结构组成：

第一层为生长在InP衬底上的In_0.53Ga_0.47As缓冲层，

第二层为GaSb量子点，

第三层为In_0.53Ga_0.47As缓冲层，

第四层为GaSb量子点。

2.根据权利要求1所述的一种II型GaSb/In_0.53Ga_0.47As量子点超晶格材料，其特征在于：所述的第一层In_0.53Ga_0.47As缓冲层厚度为3000～5000?。

3.根据权利要求1所述的一种II型GaSb/In_0.53Ga_0.47As量子点超晶格材料，其特征在于：所述的第二、四层的GaSb量子点厚度均为4～5ML，量子点的密度为3.0～3.5×10⁹cm^?2，量子点的横向尺寸和高度分别为55～65nm、8～10nm。

4.根据权利要求1所述的一种II型GaSb/In_0.53Ga_0.47As量子点超晶格材料，其特征在于：所述的第三层In_0.53Ga_0.47As缓冲层厚度为500～1000?。

5.权利要求1～4任意所述的一种II型GaSb/In_0.53Ga_0.47As量子点超晶格材料的生长方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）将InP衬底表面脱模，进行清洁处理，脱模过程在As源的保护下进行，衬底热偶温度为710～720℃； 

2）在衬底表面生长In_0.53Ga_0.47As缓冲层：

将InP衬底的热偶温度降至660～670℃，打开Ga源、In源快门，生长3000～5000?的In_0.53Ga_0.47As缓冲层；

3）生长GaSb量子点：

当生长3000～5000?的In_0.53Ga_0.47As缓冲层结束时，关闭As源、In源、Ga源快门，打开Sb源快门，衬底在Sb源下保护160～180s，对In_0.53Ga_0.47As缓冲层表面进行Sb浸润，使得In_0.53Ga_0.47As缓冲层完全暴露在Sb₄氛围内，同时将Ga源温度降至810～815℃并打开Ga源快门，生长4～5ML的GaSb量子点；

4）生长In_0.53Ga_0.47As缓冲层：

当生长4～5ML的GaSb量子点结束时，关闭Ga源快门并将Ga源升温至835℃，同时衬底在Sb源下保护100～130s，然后关闭Sb源快门、打开As源快门并使As源稳定，在As源保护下打开In源、Ga源快门，生长厚度为500～1000?的 In_0.53Ga_0.47As缓冲层；

5）生长GaSb量子点：

当生长500～1000?的In_0.53Ga_0.47As缓冲层结束时，关闭In源、Ga源、As源快门，打开Sb源快门，使衬底在Sb源下保护160～180s，同时将Ga源温度降至810～815℃并打开Ga源快门，生长4～5ML的GaSb量子点，生长完成后，关闭Ga源门，只开Sb源快门，在Sb₄的氛围下降至室温，即可获得II型GaSb/In_0.53Ga_0.47As量子点。

6.根据权利要求5所述的生长方法，其特征在于：所有所述As源的温度为365℃。