Получение квантовых точек методом электронно-лучевой литографии

Основные стадии этого процесса изображены на рис. 14.4. Сначала поверхность образца покрывают радиационно-чувствительным слоем, называющимся резистом (рис. 14.4а). Затем его облучают в области желаемого расположения наноструктуры электронным пучком. Это может осуществляться либо через маску (рис. 14.46), соответствующую необходимой наноструктуре, либо путем сканирования электронным пучком, попадающим на поверхность только в требуемых местах. Облучение химически модифицирует незащищенные от него части чувствительного слоя таким образом, что вещество этого слоя становится растворимым в специально подобранном проявителе. Таким образом, третья стадия процесса (рис. 14.4в) состоит в удалении облученных участков слоя с помощью химического травления. Четвертая стадия (рис. 14.4г) заключается в нанесении маски для травления в образовавшиеся на предыдущем этапе углубления в чувствительном слое. На пятой стадии (рис. 14.4д) удаляется оставшаяся часть этого слоя. На шестой стадии (рис. 14.4е) химическим травлением удаляются не закрытые маской участки слоя, составлявшего изначально квантовую яму, и остается квантовая структура, покрытая маской для травления. И наконец, если это необходимо, удаляется маска травления и остается требуемая квантовая структура (рис. 14.4ж), которая может быть квантовой точкой или проволокой.

Рис. 14.4. Этапы формирования квантовой проволоки или точки методом электронно-лучевой литографии: а) — изначальная покрытая защитным слоем квантовая яма на подложке; б) — облучение образца через маску; в) — конфигурация после растворения проявителем облученной части радиационно-чувствительного защитного слоя; г) — формирование маски для последующего травления; д) — состояние после удаления оставшейся части чувствительного защитного слоя; е) — состояние после стравливания частей материала квантовой ямы; ж) — окончательный вид наноструктуры после удаления маски травления.

Четырехслойная конструкция из квантовых ям на подложке, покрытая чувствительным слоем. Сверху показана маска для облучения при литографии.

Массив квантовых точек, полученный с помощью литографии.

24 квантовые точки расположены в шести столбиках по четыре штуки в каждом.