InP 기판 상의 InAs 양자점(QD) 층의 일반적인 구조는 QD 광검출기의 경우 1.55um의 파장에서 사용할 수 있습니다. 양자점은 엑시톤 보어 반경보다 작거나 가까운 반경을 갖는 3차원 구속된 나노물질을 지칭하는 반도체 나노결정(NC)이라고 합니다. 그리고 콜로이드 양자점(CQD)은 광전자 응용 분야에서 명백한 양자 구속 효과를 가지며 액상 처리 장치를 위한 공정 플랫폼을 제공할 수 있습니다. 양자점은 저전력, 고성능 광검출기 구축의 기초이자 차세대 고성능 전자소자 개발을 위한 새로운 후보 물질이다. 다음은 에피택시 구조 InAs/InP 양자점 사용:

1. InAs 양자점이 있는 InP 에피택시 웨이퍼

1.55μm 창에서 작동하는 InAs/InP 외부 공동 양자점 레이저는 광섬유 통신에서 파장 분할 다중화의 중요한 구성 요소입니다.

2. InAs 양자점 성장에 대하여

지금까지 양자점 물질을 제조하기 위한 다양한 방법이 개발되었으며, 크게 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 하나는 "하향식" 방법이고 다른 하나는 "상향식" 방법입니다.

"하향식" 방법은 일반적으로 기존 에칭 기술을 사용하여 대규모 재료를 나노 규모 QD로 변환합니다. 그리고 전자빔 리소그래피, 반응성 이온 에칭 및 습식 화학 에칭은 일반적으로 II-V 및 II-VI 반도체 QD를 준비하는 데 사용됩니다. 전자빔 리소그래피는 나노 스케일 패턴을 유연하게 조각하고 나노 구조를 설계 및 제작할 수 있습니다. 이러한 방식으로 QD, 라인 및 루프의 정확한 분리 및 주기적 배열이 달성될 수 있습니다. 또한 집속 이온 빔을 사용하여 양자점 어레이를 만들 수 있습니다. 양자점의 모양, 크기 및 입자 간격은 이온빔의 빔 직경과 관련이 있습니다.

자체 조립 기술에 따라 "bottom-up" 방식은 기상 합성 방식과 증착 방식으로 나눌 수 있습니다. 기상 증착 방법은 일반적으로 열 증발, 화학 기상 증착, 레이저 제거, 분자 빔 에피택시 및 기타 기술적 수단을 포함하여 양자점 합성에 널리 사용됩니다.

많은 연구에서 규칙적인 배열과 균일한 크기의 자기조립 양자점을 얻는 것이 여전히 문제임을 보여주었다.

3. 퀀텀닷 기술의 발전 현황 및 적용

레이저, 전자 및 광자 집적 회로, 광 상호 연결 및 변조 기술의 발전으로 오늘날 사회는 광대역, 고속 인터넷 및 모바일 네트워크 연결이 가져오는 편리함을 누릴 수 있습니다. 양자점의 높이와 InP 증착의 두께 사이의 명백한 관계는 광발광 및 투과전자현미경의 실험에 의해 발견된다. 개선된 캡 성장 방법은 InAs/InP 양자점 분산 피드백 레이저에서 1550nm 파장과 좁은 스펙트럼 선폭을 얻을 수 있습니다. 또한 퀀텀닷은 1.5um 범위의 발광 소자 제작을 지원합니다.

그러나 에너지 수요와 대역폭 수요가 급격히 증가함에 따라 초소형 기술은 전자 및 광자 집적 회로에서 더욱 혁신해야 합니다. 광학 분야에서는 QD 기반 레이저 기술이 양자우물(Qwell) 기반 기술을 능가해 큰 발전을 이루고 있다. InAs 양자점 필름을 균일하게 성장시킨 웨이퍼 위에 레이저 다이오드와 광증폭기를 제작하는 것은 미래 에너지 절약형 정보통신기술과 정보전송용 광섬유의 주력 제품이 될 것이다.

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