[发明专利]制备不同应力密度分布的GaAs图形化衬底的方法

权利要求书

1.一种制备不同应力密度分布的GaAs图形化衬底的方法，包括如下步骤：

步骤1：利用不同的电解液制备不同孔径和孔密度的阳极氧化铝模板；

步骤2：在一GaAs晶片上外延500nm的GaAs平滑层，用于屏蔽GaAs晶片中的缺陷，形成原始衬底；

步骤3：将具有不同孔径和孔密度的阳极氧化铝模板分别覆盖在原始衬底的平滑层上；

步骤4：在室温下，将磁性离子Mn注入到平滑层内；

步骤5：利用饱和的氢氧化钠溶液清洗掉阳极氧化铝模板；

步骤6：退火，完成图形化衬底的制备。

2.根据权利要求1所述的制备不同应力密度分布的GaAs图形化衬底的方法，其中不同孔径以及孔密度的阳极氧化铝模板，是利用二次阳极氧化的方法制备。

3.根据权利要求2所述的制备不同应力密度分布的GaAs图形化衬底的方法，其中所述的电解液为0.3M的硫酸、0.3M的草酸溶液或0.1M的磷酸。

4.根据权利要求2或3所述的制备不同应力密度分布的GaAs图形化衬底的方法，其中所述的电解液为0.3M的硫酸时，第一次氧化温度为12℃，氧化电压为24V，2h后在60℃的1.8wt％铬酸溶液中保持3h，去除第一次氧化层，第二次氧化温度为12C，氧化电压为24V，氧化2h后，用5％的高氯酸与饱和氯化铜的混合溶液去掉背铝，最后在6wt％的磷酸溶液室温下通孔2h，得到的阳极氧化铝模板的孔径是20-30nm，孔间距60-80nm，对应的孔密度为2.5×10¹⁰cm^-2。

5.根据权利要求3所述的制备不同应力密度分布的GaAs图形化衬底的方法，其中所述的电解液为0.3M的草酸溶液时，第一次氧化温度为12℃，氧化电压为40V，2h后在60℃的1.8wt％铬酸溶液中保持3h，去除第一次氧化层，第二次氧化温度为12℃，氧化电压为40V，氧化2h后，用5％的高氯酸与饱和氯化铜的混合溶液去掉背铝，最后在6wt％的磷酸溶液室温下通孔2h，得到的阳极氧化铝模板的孔径是70-80nm，孔间距为90-110nm，对应的孔密度为10¹⁰cm^-2。

6.根据权利要求3所述的制备不同应力密度分布的GaAs图形化衬底的方法，其中所述的电解液为0.1M的磷酸时，第一次氧化温度为12℃，氧化电压为160V，2h后在60℃的1.8wt％铬酸溶液中保持3h，去除第一次氧化层，第二次氧化温度为12℃，氧化电压为160V，氧化2h后，用5％的高氯酸与饱和氯化铜的混合溶液去掉背铝，最后在6wt％的磷酸溶液室温下通孔2h，得到的阳极氧化铝的模板孔径为150-350nm，孔间距300-500nm，对应的孔密度为2×10⁹cm^-2。

7.根据权利要求1所述的制备不同应力密度分布的GaAs图形化衬底的方法，其中磁性离子Mn注入的注入能量为100keV，注入剂量为10¹⁵cm^-2。

8.根据权利要求1所述的制备不同应力密度分布的GaAs图形化衬底的方法，其中所述的退火，是在通As4压为8×10^-6torr的封闭炉内，温度为600℃，退火时间为20分钟，再以3℃每3秒的速率降温到250℃，此时关闭As4源，自然冷却到室温。