[发明专利]磁控溅射技术制备硅基锗量子点的方法

权利要求书

1.一种磁控溅射技术制备硅基锗量子点的方法，工作室保持高真空环境，使用氩气作为工作气体，其特征在于：采用直流磁控溅射技术，在工作室溅射压强0.5Pa～2Pa，生长温度200℃~500℃，溅射功率为50W~100W的条件下，在硅基底材料上直接生长一层﹤30nm的Ge薄膜，然后通过原位600℃～800℃退火，降温至室温，制备单层Ge量子点。

2.根据权利要求1所述的磁控溅射技术制备硅基锗量子点的方法，其特征在于：所述直流磁控溅射所用的靶材为5N的高纯Ge圆形靶，溅射气体为5N的高纯氩气，基底材料为Si的B重掺杂材料，Si片单面抛光，电阻率为0.001Ω·m～0.005Ω·m；原位退火是在工作室真空腔中配置退火系统，退火时间控制在15 min～60 min。

3.根据权利要求1所述的磁控溅射技术制备硅基锗量子点的方法，其特征在于需预先对硅基底材料表面处理，具体方法如下：

A、用甲苯、丙酮、无水乙醇分别依次超声清洗15min，初步除去有机物和无机物杂质；

B、将A处理过的基片分别用Ⅰ号液——NH₃OH+H₂O₂+H₂O清洗硅片表面的粒子，用Ⅱ号液——HCL+H₂O₂+H₂O清洗硅片表面的金属杂质，用Ⅲ号液——H₂SO₄+H₂O₂和浓HNO₃溶液清洗硅片表面的表面杂质颗粒。

4.根据权利要求1所述的磁控溅射技术制备硅基锗量子点的方法，其特征在于：在由溅射时的低温升至原位退火高温过程中，升温速率为0.3℃/S～0.5℃/S。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的磁控溅射技术制备硅基锗量子点的方法，其特征在于：原位退火后采用分区段降温至室温，降温速率为0.25℃/S。