JP4500963B2 - 量子半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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(a)半導体基板と、
(b)半導体基板上に設けられる第1の量子ドットと、
(c)第1の量子ドットを埋め込む第1の半導体結晶層と、
(d)第1の半導体結晶層上に位置するコンタクト用の第2の量子ドットと、
(e)第2の量子ドットを埋め込む第2の半導体結晶層と、
(f)第2の半導体結晶層において、前記第2の量子ドットに接続する自己形成ナノホール内に形成されるナノホール電極と
を有する。
(a)半導体基板上に、第1の量子ドットと、前記第1の量子ドットを埋め込む第1の半導体結晶層を形成するステップと、
(b)第1の半導体結晶層上に、コンタクト用の第2の量子ドットと、第2の量子ドットを埋め込む第2の半導体結晶層を形成するステップと、
(c)第2の半導体結晶層を所定の条件でアニールして、前記第2の量子ドットの直上にのみナノホールを自己形成するステップと、
(d)前記ナノホールを導電体で埋め込むステップと
を含む。
(a)半導体基板と、
(b)半導体基板上で所定の方向に延びる直線状の量子ドット鎖と、
(c)量子ドット鎖を埋め込む半導体結晶層と、
(d)前記半導体結晶層において、前記量子ドット鎖を形成する量子ドットのうちの、所定の量子ドットに接続するナノホール内に形成されるナノホール電極と、
を有する。
(a)半導体基板上に、所定の方向に延びる量子ドット鎖を形成するステップと、
(b)前記量子ドット鎖を埋め込む半導体結晶層を形成するステップと、
(c)前記半導体結晶層を所定の条件下でアニールして、量子ドット鎖の直上にナノホール列を自己形成するステップと、
(d)前記ナノホール列のうち所定のナノホールのみを残すように、前記半導体結晶層上に第2の半導体結晶層を選択成長するステップと、
(e)前記所定のナノホールを導電体で埋め込むステップと
を含む。
均一なナノホール電極を形成することができる。
11、21、49 GaAs基板
12、24 GaAsバッファ層
13、25 第1のInAs量子ドット
14、26 GaAsスペーサ層
15、27 第2のInAs量子ドット
16、28 GaAsキャップ層
17、29、44 ナノホール
18、30、48 電極(ナノホール電極)
41 GaAs/InGaAs/GaAs歪バッファ層
43 InAs量子ドット
45 InAs量子ドット鎖
Claims (6)
- 半導体基板と、
前記半導体基板上に位置する第1の量子ドットと、
前記第1の量子ドットを埋め込む第1の半導体結晶層と、
前記第1の半導体結晶層上に位置するコンタクト用の第2の量子ドットと、
前記第2の量子ドットを埋め込む第2の半導体結晶層と、
前記第2の半導体結晶層において、前記第2の量子ドットに接続する自己形成ナノホール内に形成されるナノホール電極と
を有することを特徴とする量子半導体装置。 - 前記ナノホール電極の直径は、20〜30nmであることを特徴とする請求項1に記載の量子半導体装置。
- 前記第2の半導体結晶層の膜厚は、8〜15nmであることを特徴とする請求項1に記載の量子半導体装置。
- 前記第1および第2の量子ドットはInAsであり、前記第1および第2の半導体結晶層はGaAsであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の量子半導体装置。
- 半導体基板上に、第1の量子ドットと、前記第1の量子ドットを埋め込む第1の半導体結晶層を形成するステップと、
前記第1の半導体結晶層上に、コンタクト用の第2の量子ドットと、第2の量子ドットを埋め込む第2の半導体結晶層を形成するステップと、
前記第2の半導体結晶層を所定の条件でアニールして、前記第2の量子ドットの直上にのみナノホールを自己形成するステップと、
前記ナノホールを導電体で埋め込むステップと
を含むことを特徴とする量子半導体装置の製造方法。 - 前記アニールは、基板温度450〜550℃で、3〜10分間行うことを特徴とする請求項5に記載の量子半導体装置の製造方法。
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