本申请涉及半导体，特别是涉及一种单片集成波长可调谐量子点芯片及其制备方法。
背景技术：
1、具有波长可调谐特性的芯片在多种领域中展现出巨大应用潜力，其可以实现动态波长分配、精确测量污染物浓度、提供更高的成像对比度，以及实现精确的量子操控和量子纠缠。半导体量子点是一种纳米尺度的半导体材料，因其量子限制效应，展现出与尺寸相关的能级间距特性。通过调整量子点的大小，可以精确控制其电子能级，进而调控光吸收和发光的波长。
2、但是，目前量子点的波长调控范围有限，且基于目前的方法实现波长可调谐性往往需要复杂的芯片结构和繁复的加工流程，推高制造成本并影响成品率，无法实现大规模生产。因此，目前的波长可调谐量子点芯片波长调控范围较小，且制备工艺难度和成本较高。
技术实现思路
1、本发明实施例提供的一种单片集成波长可调谐量子点芯片及其制备方法，至少解决相关技术中波长可调谐量子点芯片波长调控范围较小，且制备工艺难度和成本较高的问题。
2、根据本发明实施例的第一方面，提供一种单片集成波长可调谐量子点芯片，包括自下而上依次设置的衬底、缓冲层、布拉格反射层、量子点层、盖层和波长调节层；
3、其中，所述波长调节层包括二氧化硅薄膜层和掺锡氧化铟薄膜层，所述二氧化硅薄膜层和所述掺锡氧化铟薄膜层的宽度均小于所述盖层宽度的二分之一，所述二氧化硅薄膜层和所述掺锡氧化铟薄膜层分别设置于所述盖层的两端。
4、优选地，所述掺锡氧化铟薄膜层的厚度由内向外逐渐变厚。
5、优选地，所述二氧化硅薄膜层的厚度为10nm～500nm，所述掺锡氧化铟薄膜层的厚度为10nm～500nm。
6、优选地，所述布拉格反射层包括多层反射层组，所述反射层组的数量为8～30层；
7、所述多层反射层组均包括第一折射薄膜层和第二折射薄膜层，所述第一折射薄膜层和所述第二折射薄膜层的折射率不同；
8、所述第一折射薄膜层的材料为gaas，所述第二折射薄膜层的材料为algaas；或者，所述第一折射薄膜层的材料为inp，所述第二折射薄膜层的材料为gainasp。
9、优选地，所述量子点层的材料为inas和gaas的混合材料，或者inas和inp的混合材料。
10、优选地，所述缓冲层的材料为gaas或inp，厚度为30nm～200nm；所述盖层的材料为gaas或inp，厚度为30nm～300nm。
11、根据本发明实施例的第二方面，提供一种单片集成波长可调谐量子点芯片的制备方法，包括：
12、在衬底上依次外延生长缓冲层、布拉格反射层、量子点层和盖层；
13、通过等离子增强化学气相沉积方法在所述盖层上制备二氧化硅薄膜层；
14、对所述二氧化硅薄膜层覆盖的所述量子点层区域进行快速热退火处理；
15、通过磁控溅射方法或电子束蒸发方法在所述盖层上制备掺锡氧化铟薄膜层，以根据所述二氧化硅薄膜层和所述掺锡氧化铟薄膜层生成所述单片集成波长可调谐量子点芯片的波长调节层；
16、其中，所述二氧化硅薄膜层和所述掺锡氧化铟薄膜层的宽度均小于所述盖层宽度的二分之一，所述二氧化硅薄膜层和所述掺锡氧化铟薄膜层分别设置于所述盖层的两端。
17、优选地，所述二氧化硅薄膜层的厚度由内向外逐渐变厚，所述掺锡氧化铟薄膜层的厚度由内向外逐渐变厚。
18、优选地，所述量子点层的材料为inas和gaas的混合材料，或者inas和inp的混合材料；
19、其中，在所述量子点层的材料为inas和gaas的混合材料的情况下，所述对所述二氧化硅薄膜层覆盖的所述量子点层区域进行快速热退火处理时，退火温度为400℃～900℃，退火时间为10s～180s；
20、在所述量子点层的材料为inas和inp的混合材料的情况下，所述对所述二氧化硅薄膜层覆盖的所述量子点层区域进行快速热退火处理时，退火温度为500℃～800℃，退火时间为10s～300s。
21、本发明实施例提供的一种单片集成波长可调谐量子点芯片，能够拓宽量子点芯片的波长范围，且能够实现量子点发光波长的精准调节，同时芯片结构集成度较高，降低了制备工艺难度和成本。具体地，本发明实施例提供的单片集成波长可调谐量子点芯片包括自下而上依次设置的衬底、缓冲层、布拉格反射层、量子点层、盖层和波长调节层。其中，波长调节层包括二氧化硅薄膜层和掺锡氧化铟薄膜层，二氧化硅薄膜层和掺锡氧化铟薄膜层的宽度均小于盖层宽度的二分之一，二氧化硅薄膜层和掺锡氧化铟薄膜层分别设置于盖层的两端。实际应用中，通过对二氧化硅薄膜层覆盖的量子点层区域进行快速热退火处理，并结合二氧化硅薄膜层和掺锡氧化铟薄膜层，能够拓宽量子点的发光范围以及增强量子点发光波长的调控效果。同时，提高了芯片结构集成度和紧凑型，降低了芯片的制备工艺难度和成本。
22、本发明的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本发明的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
1.一种单片集成波长可调谐量子点芯片，其特征在于，包括自下而上依次设置的衬底、缓冲层、布拉格反射层、量子点层、盖层和波长调节层；
2.所述二氧化硅薄膜层的厚度由内向外逐渐变厚，所述掺锡氧化铟薄膜层的厚度由内向外逐渐变厚。
3.根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述二氧化硅薄膜层的厚度为10nm～500nm，所述掺锡氧化铟薄膜层的厚度为10nm～500nm。
4.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述布拉格反射层包括多层反射层组，所述反射层组的数量为8～30层；
5.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述量子点层的材料为inas和gaas的混合材料，或者inas和inp的混合材料。
6.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述缓冲层的材料为gaas或inp，厚度为30nm～200nm；所述盖层的材料为gaas或inp，厚度为30nm～300nm。
7.一种单片集成波长可调谐量子点芯片的制备方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述二氧化硅薄膜层的厚度由内向外逐渐变厚，所述掺锡氧化铟薄膜层的厚度由内向外逐渐变厚。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述量子点层的材料为inas和gaas的混合材料，或者inas和inp的混合材料；
