基于激光直写工艺的量子结构的定位生长方法与流程

技术特征：

1.一种基于激光直写工艺的量子结构的定位生长方法，其特征在于，包括应用激光直写工艺在光刻胶层上刻写刻蚀结构图形步骤，该步骤具体包括：首先控制激光直写的曝光光斑沿光刻胶层的第一方向刻写，形成一行的曝光光斑；然后控制激光直写的曝光光斑沿光刻胶层的第二方向逐行刻写，最终在光刻胶层上形成M行×N列的曝光光斑；

其中，所述曝光光斑的直径为D，所述曝光光斑沿第一方向和第二方向的步进均为d，并且

其中，在进行第i行至第i+m-1行的第j列至第j+n-1列的刻写时，关闭曝光光斑的功率形成未曝光区域，所述未曝光区域形成所述刻蚀结构图形，所述刻蚀结构图形沿行方向上的长度为L1，沿列方向上的长度为L2，并且，L1＝(m+1)×d-D，L2＝(n+1)×d-D；

其中，M、N为正整数，i＝1、2、3、…、M-1或M，j＝1、2、3、…、N-1或N，m＝1、2、3、…、M-1或M，n＝1、2、3、…、N-1或N；并且，m和n的取值至少使得L1或L2的值小于曝光光斑的直径D。

2.根据权利要求1所述的基于激光直写工艺的量子结构的定位生长方法，其特征在于，m和n的取值使得L1和L2的值均小于曝光光斑的直径D。

3.根据权利要求2所述的基于激光直写工艺的量子结构的定位生长方法，其特征在于，m和n的取值相等，使得L1＝L2。

4.根据权利要求1-3任一所述的基于激光直写工艺的量子结构的定位生长方法，其特征在于，该方法包括步骤：

提供一衬底并在该衬底上依次形成一缓冲层和一光刻胶层；

应用激光直写工艺在所述光刻胶层上刻写刻蚀结构图形；

应用反应离子刻蚀或负性显影工艺在所述光刻胶层上形成刻蚀结构图形；

应用反应离子刻蚀工艺将所述刻蚀结构图形转移到所述缓冲层上，在所述缓冲层上形成定位生长区域；

在所述定位生长区域中生长量子结构。

5.根据权利要求4所述的基于激光直写工艺的量子结构的定位生长方法，其特征在于，所述曝光光斑的直径D的范围是220～280nm，所述步进d的范围 是70～80nm，m和/或n的取值范围是3～5。

6.根据权利要求5所述的基于激光直写工艺的量子结构的定位生长方法，其特征在于，所述量子结构为量子点或量子线；其中，该方法还包括去除所述光刻胶层的步骤，具体地：若所述量子结构为量子点，则在所述缓冲层上形成定位生长区域之后，首先去除所述光刻胶层，然后在所述定位生长区域中生长量子点；若所述量子结构为量子线，则在所述缓冲层上形成定位生长区域之后，首先在所述定位生长区域中生长量子线，然后再去除所述光刻胶层。

7.根据权利要求6所述的基于激光直写工艺的量子结构的定位生长方法，其特征在于，应用反应离子刻蚀工艺将所述刻蚀结构图形转移到所述缓冲层上时，刻蚀深度为10～100nm。

8.根据权利要求4所述的基于激光直写工艺的量子结构的定位生长方法，其特征在于，通过真空退火工艺去除所述光刻胶层，真空退火温度范围是300～500℃，退火时间是10～30分钟，真空度<10^-1Pa。

9.根据权利要求4所述的基于激光直写工艺的量子结构的定位生长方法，其特征在于，所述衬底的材料为砷化镓、磷化铟或锑化镓，所述缓冲层的材料与所述衬底的材料相同，所述光刻胶层的材料为锗锑碲、锗锑锡碲、锗锑铋碲或碲化锑。

10.根据权利要求9所述的基于激光直写工艺的量子结构的定位生长方法，其特征在于，所述缓冲层的厚度为200～500nm，所述光刻胶层的厚度为50～200nm。