Strati di punti quantici InAs su substrato InP

Strati di punti quantici InAs su substrato InP

La struttura tipica degli strati di punti quantici (QD) InAs su substrato InP è disponibile con lunghezza d'onda di 1,55 um per fotorivelatore QD. Il punto quantico è chiamato nanocristalli semiconduttori (NC), che si riferiscono a nanomateriali vincolati tridimensionali con un raggio più piccolo o vicino al raggio di Bohr dell'eccitone. E i punti quantici colloidali (CQD) hanno evidenti effetti di confinamento quantistico nel campo delle applicazioni optoelettroniche e possono fornire una piattaforma di processo per dispositivi di elaborazione in fase liquida. Il punto quantico è la base per la costruzione di fotorilevatori a bassa potenza e ad alte prestazioni ed è un nuovo materiale candidato per lo sviluppo di una generazione di dispositivi elettronici ad alte prestazioni. Di seguito è il struttura epitassiale con punto quantico InAs/InP:

InCome punto quantico

1. Wafer epitassiale InP con InAs Quantum Dot

Materiale Spessore
i-InP 100nm
InGaAsP o InP
InAs QD
InGaAsP o InP
i-InP 200nm
Substrato SI-InP

Il laser a punti quantici a cavità esterna InAs/InP che lavora in una finestra di 1,55 μm è un componente importante del multiplexing a divisione di lunghezza d'onda nelle comunicazioni in fibra ottica.

2. Informazioni sulla crescita dei punti quantici InAs

Finora, sono stati sviluppati diversi metodi per preparare i materiali QD, che possono essere suddivisi approssimativamente in due categorie: uno è il metodo "top-down" e l'altro è il metodo "bottom-up".

Il metodo "top-down" di solito utilizza tecniche di incisione tradizionali per trasformare materiali su larga scala in QD su nanoscala. E la litografia a fascio di elettroni, l'incisione con ioni reattivi e l'incisione chimica umida sono comunemente usati per preparare QD a semiconduttore II-V e II-VI. La litografia a fascio di elettroni può incidere in modo flessibile modelli su nanoscala, progettare e fabbricare nanostrutture. In questo modo è possibile ottenere la separazione precisa e la disposizione periodica di QD, linee e anelli. Inoltre, i fasci di ioni focalizzati possono essere utilizzati per creare array di punti quantici. La forma, le dimensioni e la spaziatura delle particelle dei punti quantici sono correlate al diametro del fascio ionico.

Secondo diverse tecnologie di autoassemblaggio, il metodo "bottom-up" può essere suddiviso in metodo di sintesi in fase gassosa e deposizione di vapore. Il metodo di deposizione di vapore è ampiamente utilizzato per la sintesi di punti quantici, di solito comprende l'evaporazione termica, la deposizione di vapore chimico, l'ablazione laser, l'epitassia del raggio molecolare e altri mezzi tecnici.

Molti studi hanno dimostrato che è ancora un problema ottenere punti quantici autoassemblati con disposizione ordinata e dimensioni uniformi.

3. Stato di sviluppo e applicazione della tecnologia Quantum Dot

Con il progresso dei circuiti integrati laser, elettronici e fotonici, dell'interconnessione ottica e della tecnologia di modulazione, la società di oggi può godere della comodità offerta dalla banda larga, da Internet ad alta velocità e dalla connessione di rete mobile. Un'ovvia relazione tra l'altezza del punto quantico e lo spessore della deposizione di InP viene trovata dagli esperimenti di fotoluminescenza e microscopia elettronica a trasmissione. Un metodo di crescita del cappuccio migliorato può ottenere una lunghezza d'onda di 1550 nm e una larghezza della linea spettrale ridotta nei laser a feedback distribuito di punti quantici InAs/InP. Inoltre, il punto quantico supporta la fabbricazione di dispositivi con emissione nell'intervallo di 1,5 um.

Tuttavia, con il rapido aumento della domanda di energia e di larghezza di banda, la tecnologia ultracompatta deve innovare ulteriormente nei circuiti integrati elettronici e fotonici. In ottica, la tecnica laser basata sui QD supera la tecnologia basata sul pozzo quantistico (Qwell), facendo grandi progressi. Il diodo laser e l'amplificatore ottico fabbricati su wafer con pellicola di punti quantici InAs cresciuta uniformemente diventeranno il prodotto principale per la futura tecnologia di comunicazione dell'informazione a risparmio energetico e la fibra ottica per la trasmissione di informazioni.

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