[发明专利]电致单光子源器件及其制备方法

权利要求书

1.一种电致单光子源器件的制备方法，包括：

步骤1、在一衬底的上表面依次形成电流限制层和砷化镓层；

步骤2、在步骤1形成的器件的上表面中心位置形成作为电流注入区的凸台；在步骤1形成的器件的上表面除了凸台所在区域的其他区域腐蚀去除所述砷化镓层，并露出所述电流限制层；

步骤3、待步骤2中露出的所述电流限制层氧化后，在步骤2形成的器件的上表面二次外延形成p型掺杂分布式布拉格反射层，完成所述电致单光子源器件的制备。

2.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述步骤1中，在形成所述电流限制层前，在所述衬底的上表面还依次形成n型掺杂分布式布拉格反射层和有源区，所述电流限制层形成于所述有源区的上表面。

3.如权利要求2所述的制备方法，其中，所述有源区包括砷化铟量子点和厚度为λ的砷化镓，所述λ为300K时所述电致单光子源器件的中心波长；所述砷化铟量子点采用梯度生长和原位烧点结合的方法形成。

4.如权利要求2所述的制备方法，其中，在所述步骤3后，还包括：

步骤4、在所述p型掺杂分布式布拉格反射层的上表面溅射剥离TiPtAu或Cr/Au，形成环形上电极；

步骤5、将所述衬底减薄抛光后，在所述衬底的下表面热蒸发AuGeNi/Au形成下电极，完成所述电致单光子源器件的制备。

5.如权利要求2所述的制备方法，其中，所述n型掺杂分布式布拉格反射层的对数为a，所述p型掺杂分布式布拉格反射层的对数为b，所述a大于b。

6.如权利要求2所述的制备方法，其中，所述n型掺杂分布式布拉格反射层的材料为GaAs/AlGaAs，所述GaAs和AlGaAs的厚度均满足λ/4，所述λ为300K时所述电致单光子源器件的中心波长，所述AlGaAs中Al组分的质量分数为0.9～1.0。

7.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述p型掺杂分布式布拉格反射层的材料为GaAs/AlGaAs，所述GaAs和AlGaAs的厚度满足λ/4；且在形成所述p型掺杂分布式布拉格反射层时，第一层GaAs的厚度与所述电流注入区厚度的总和满足λ/4，所述λ为300K时所述电致单光子源器件的中心波长。

8.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述电流注入区的上表面的面积为2～80μm²；所述作为电流注入区的凸台为圆台结构，其直径为2～10μm。

9.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述电流限制层的材料为Al组分质量分数为0.2～0.4的AlGaAs；步骤2中，腐蚀所用的腐蚀液的配比为H₃PO₄∶H₂O₂∶H₂O＝3∶1∶40或HCl∶H₂O₂＝1∶1。

10.一种电致单光子源器件，采用如权利要求1至9中任一项所述的电致单光子源器件的制备方法制备得到。