1.一種基于激光直寫工藝的量子結(jié)構(gòu)的定位生長方法,其特征在于,包括應(yīng)用激光直寫工藝在光刻膠層上刻寫刻蝕結(jié)構(gòu)圖形步驟,該步驟具體包括:首先控制激光直寫的曝光光斑沿光刻膠層的第一方向刻寫,形成一行的曝光光斑;然后控制激光直寫的曝光光斑沿光刻膠層的第二方向逐行刻寫,最終在光刻膠層上形成M行×N列的曝光光斑;
其中,所述曝光光斑的直徑為D,所述曝光光斑沿第一方向和第二方向的步進(jìn)均為d,并且
其中,在進(jìn)行第i行至第i+m-1行的第j列至第j+n-1列的刻寫時,關(guān)閉曝光光斑的功率形成未曝光區(qū)域,所述未曝光區(qū)域形成所述刻蝕結(jié)構(gòu)圖形,所述刻蝕結(jié)構(gòu)圖形沿行方向上的長度為L1,沿列方向上的長度為L2,并且,L1=(m+1)×d-D,L2=(n+1)×d-D;
其中,M、N為正整數(shù),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徑D。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光直寫工藝的量子結(jié)構(gòu)的定位生長方法,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徑D。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于激光直寫工藝的量子結(jié)構(gòu)的定位生長方法,其特征在于,m和n的取值相等,使得L1=L2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的基于激光直寫工藝的量子結(jié)構(gòu)的定位生長方法,其特征在于,該方法包括步驟:
提供一襯底并在該襯底上依次形成一緩沖層和一光刻膠層;
應(yīng)用激光直寫工藝在所述光刻膠層上刻寫刻蝕結(jié)構(gòu)圖形;
應(yīng)用反應(yīng)離子刻蝕或負(fù)性顯影工藝在所述光刻膠層上形成刻蝕結(jié)構(gòu)圖形;
應(yīng)用反應(yīng)離子刻蝕工藝將所述刻蝕結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移到所述緩沖層上,在所述緩沖層上形成定位生長區(qū)域;
在所述定位生長區(qū)域中生長量子結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于激光直寫工藝的量子結(jié)構(gòu)的定位生長方法,其特征在于,所述曝光光斑的直徑D的范圍是220~280nm,所述步進(jìn)d的范圍 是70~80nm,m和/或n的取值范圍是3~5。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于激光直寫工藝的量子結(jié)構(gòu)的定位生長方法,其特征在于,所述量子結(jié)構(gòu)為量子點或量子線;其中,該方法還包括去除所述光刻膠層的步驟,具體地:若所述量子結(jié)構(gòu)為量子點,則在所述緩沖層上形成定位生長區(qū)域之后,首先去除所述光刻膠層,然后在所述定位生長區(qū)域中生長量子點;若所述量子結(jié)構(gòu)為量子線,則在所述緩沖層上形成定位生長區(qū)域之后,首先在所述定位生長區(qū)域中生長量子線,然后再去除所述光刻膠層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于激光直寫工藝的量子結(jié)構(gòu)的定位生長方法,其特征在于,應(yīng)用反應(yīng)離子刻蝕工藝將所述刻蝕結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移到所述緩沖層上時,刻蝕深度為10~100nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于激光直寫工藝的量子結(jié)構(gòu)的定位生長方法,其特征在于,通過真空退火工藝去除所述光刻膠層,真空退火溫度范圍是300~500℃,退火時間是10~30分鐘,真空度<10-1Pa。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于激光直寫工藝的量子結(jié)構(gòu)的定位生長方法,其特征在于,所述襯底的材料為砷化鎵、磷化銦或銻化鎵,所述緩沖層的材料與所述襯底的材料相同,所述光刻膠層的材料為鍺銻碲、鍺銻錫碲、鍺銻鉍碲或碲化銻。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于激光直寫工藝的量子結(jié)構(gòu)的定位生長方法,其特征在于,所述緩沖層的厚度為200~500nm,所述光刻膠層的厚度為50~200nm。