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(a) 기판 상에 스트레인이 걸리는 응력층을 성장시킨 후, 상기 응력층 상부에 제1 캡핑층을 성장시키는 단계;(b) 상기 제1 캡핑층과 상기 응력층을 격자 형태로 패터닝한 후, 상기 패터닝된 응력층과 제1 캡핑층을 완전히 덮도록 제2 캡핑층을 형성하는 단계;(c) 상기 제2 캡핑층 상부에 상기 기판에 대하여 상기 응력층 보다 더 큰 격자 상수 차이를 갖는 양자점 형성 물질을 성장시키는 단계; 및(d) 상기 제2 캡핑층 상부에 다수의 자발형성 양자점들이 상기 패터닝된 응력층에 수직 정렬되어 성장되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝된 응력층을 이용한 양자점 형성 방법
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제 1항에 있어서, 상기 (a) 단계에서,상기 응력층은 상기 기판과 다른 격자 상수를 가지며, 상기 제1 캡핑층은 상기 기판과 동일한 격자 상수를 갖는 것을 특징으로 하는 패터닝된 응력층을 이용한 양자점 형성 방법
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제 1항에 있어서, 상기 (b) 단계에서,상기 제1 캡핑층 상부에 원형의 식각 마스크를 2차원의 규칙적인 격자 형태로 형성하는 제1 단계;상기 식각 마스크를 이용하여 상기 제1 캡핑층과 상기 응력층을 패터닝하는 제2 단계; 및상기 식각 마스크를 제거한 후 표면 클리닝하는 제3 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝된 응력층을 이용한 양자점 형성 방법
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제 3항에 있어서, 상기 제1 단계에서,블록 공중합체 리소그래피(Block copolymer lithography)를 이용하여 상기 식각 마스크를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝된 응력층을 이용한 양자점 형성 방법
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제 1항에 있어서, 상기 (b) 단계에서,상기 제2 캡핑층은 상기 기판과 동일한 격자 상수를 갖는 것을 특징으로 하는 패터닝된 응력층을 이용한 양자점 형성 방법
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제 1항에 있어서, 상기 (d) 단계에서, 상기 패터닝된 응력층에서 발생되는 스트레인 필드(strain field)에 의해 상기 양자점 형성 물질이 상기 패터닝된 응력층의 바로 위로 이동하는 제1 단계; 및상기 패터닝된 응력층이 시드로 이용되어 상기 다수의 자발형성 양자점들이 상기 패터닝된 응력층에 수직 정렬되어 성장되는 제2 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝된 응력층을 이용한 양자점 형성 방법
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제 6항에 있어서, 상기 제2 단계에서,상기 다수의 자발형성 양자점들의 크기 및 밀도는 상기 패터닝된 응력층의 크기 및 밀도와 동일한 것을 특징으로 하는 패터닝된 응력층을 이용한 양자점 형성 방법
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제 1항에 있어서, 상기 패터닝된 응력층이 상기 다수의 자발형성 양자점들을 형성하기 위한 시드로 이용될 수 있도록 상기 제1, 2 캡핑층을 포함하는 캡핑층은 10 내지 25nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 패터닝된 응력층을 이용한 양자점 형성 방법
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제 1항에 있어서, 상기 (d) 단계 이후에,(e) 상기 양자점 형성 물질을 다수의 캡핑층과 번갈아 가며 성장하여 다층의 양자점층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝된 응력층을 이용한 양자점 형성 방법
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제 9항에 있어서, 상기 (e) 단계에서,하층의 자발형성 양자점이 상층의 자발형성 양자점의 시드로 이용되어 상기 하층의 자발형성 양자점에 상기 상층의 자발형성 양자점이 수직 정렬되어 성장되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝된 응력층을 이용한 양자점 형성 방법
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기판;상기 기판과 다른 격자 상수를 가지며 상기 기판 상부에 규칙적인 격자 형태로 패터닝된 응력층;상기 기판과 동일한 격자 상수를 가지며 상기 패터닝된 응력층을 덮는 캡핑층; 및상기 기판에 대하여 상기 패터닝된 응력층 보다 더 큰 격자 상수 차이를 가지며 상기 캡핑층 상부에 성장된 다수의 자발형성 양자점을 포함하며, 상기 각 자발형성 양자점은 상기 패터닝된 응력층에 수직 정렬된 것을 특징으로 하는 양자점 반도체 소자
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