膜生长期间的特性改变.pdf

将诸如InGaN的材料的生长表面曝光于一个被定向至受控位置的小直径的激光束下，所述定向例如通过扫描反射镜。在曝光位置上，材料的特征可被改变。一个实施方案中，在发生激光曝光之处，选定材料的摩尔分数被降低。一个实施方案中，材料在MBE或CVD腔中生长。

1.  一种方法，包括
使用分子束外延或化学气相沉积法生长一个层；并在所述层正在形成时将其选定部分曝光于辐射下。

2.  权利要求1的方法，其中所述层包括一种III氮化物、半导体、塑料或陶瓷。

3.  权利要求1的方法，其中所述层包括InGaN。

4.  权利要求1的方法，其中一个激光束被用于将所述层的选定部分曝光。

5.  权利要求1的方法，还包括控制扫描镜以通过激光进行局部曝光。

6.  权利要求5的方法，其中所述层包括In_xGa_1-xN。

7.  权利要求5的方法，其中所述扫描镜提供对所述层上的曝光光斑的x，y控制。

8.  权利要求7的方法，其中曝光光斑的速度可在约5至256410mm/秒的范围内改变。

9.  权利要求7的方法，其中所述层上的所述曝光光斑的尺寸约为50μm或更小。

10.  权利要求5的方法，其中所述激光为脉冲激光。

11.  权利要求10的方法，其中所述激光为飞秒范围内的脉冲激光。

12.  权利要求5的方法，其中所述激光的发射能大于正被形成的材料的带隙。

13.  权利要求1的方法，其中所述曝光部分具有下述特征中的一个或多个，所述特征包括变化的摩尔分数、灰度形貌、光致发光和光学非线性。

14.  一种方法，包括：
生长一个层；以及
并在所述层正在形成时将其选定部分曝光于激光束光斑下。

15.  权利要求14的方法，其中正被形成的层上的所述激光束光斑的位置被控制，以在层上产生需要的三维形貌。

16.  权利要求15的方法，其中使用一组反射镜来控制激光束光斑的位置。

17.  权利要求16的方法，其中所述反射镜将激光束由腔的外部通过腔的观察端口引入。

18.  一种用于在生长腔内生长在基底上的材料层上产生三维特征的系统，该系统包括：
一个激光源，用于提供激光束；
一个透镜，用于将所述激光束在生长层上聚焦成一个光斑；以及
一组反射镜，它们被放置以从激光源接收激光束并用于控制激光束光斑在正在生长的层上的位置。

19.  权利要求18的系统，其中所述系统可被放置在生长腔的外部，以将激光束通过一个窗口定向至生长层上。

20.  权利要求18的系统，其中所述激光源包括光导纤维，并且所述系统还包括连接至光导纤维上的用于提供激光束的扩束器。

21.  权利要求20的系统，其中所述透镜为一个放置在所述扩束器和所述透镜之间的F-Theta透镜。

膜生长期间的特性改变
政府资助
本文中描述的发明在由AFOSR授予的、授权号为F49620-03-1-0330的美国政府的支持下完成。美国政府对本发明享有一定的权利。
背景技术
半导体制造工艺中，局部材料特性的改变通常在跟随材料生长步骤之后的工艺中进行。使用光致抗蚀剂的平板印刷术通常限定用于蚀刻或沉积的图案。执行半导体器件形貌(semiconductor device feature)的图案化(patterning)，以用于限定有源器件和互联。电学和光学器件以及互联是通过将材料除去并加入其它金属、半导体或介电材料而产生的。
附图说明
图1是根据一个示例性实施方案的经调整的MBE仪的方框图，该MBE仪使得可以在层的生长期间通过激光写入图案。
图2是根据一个示例性实施方案的用于图1所示仪器的激光源的方框图。
图3是根据一个示例性实施方案的用于图1所示仪器的激光写入系统的方框图。
图4A和4B是根据一个示例性实施方案的作为距离的函数的光斑尺寸和光通量密度的曲线图。
图5是根据一个示例性实施方案的曝光图案的计算机辅助设计(CAD)布局。
图6示出了根据一个示例性实施方案的另一种曝光图案和层结构。
图7是基于图6所示的曝光图案所形成的层在二次电子发射模式下获得的扫描电子显微镜图像。
图8示出了通过对基于图6所示的曝光图案所形成的层进行波长色散谱分析而确定的铟组分分布，所述分布图被叠加至背散射电子像上。
图9示出了基于图6的曝光图案而形成的层的写入区域的线扫描高度变化。
图10示出了根据一个示例性实施方案的、在层的生长期间发生和未发生曝光的区域上的光致发光。
图11示出了根据一个示例性实施方案的作为一直线路径上的位置的函数的光致发光强度。
图12说明了根据一个示例性实施方案的作为多个直线路径的函数的光致发光强度，其中暗形貌(dark feature)为最高强度。
具体实施方式
以下描述中参照了作为本文一部分的附图，这些图通过图例的方式示出了可实施的具体实施方案。这些实施方案被足够详细地描述，以使本领域技术人员能够实施本发明，并且应理解，也可使用其它实施方案，并且可在不脱离本发明的范围的情况下做出结构、逻辑和电学方面的改变。因此，以下描述不应被认为是限制性的，本发明的范围由所附的权利要求书限定。
材料的生长表面被暴露于局域化的加热或辐射中(例如通过被指向控制位置的小直径的激光束)，通过例如扫描镜等可使激光束指向受控位置。材料的特性或特征可在曝光点上被改变。下文中首先描述了具有激光写入能力的改进的分子束外延仪(molecular beam epitaxy machine)，然后描述了一种使用该仪器的方法和实施例。还描述了其它实施方案。
在一个实施方案中，诸如InGaN的材料的生长表面，被暴露于一个通过例如扫描镜而指向受控位置的小直径的激光束中。曝光点处的材料的特性可被改变。在一个实施方案中，在激光照射发生处，选定材料中铟的摩尔分数降低。
在另一个实施方案中，铟从曝光的区域扩散开以在曝光处生成更小的In分数并在紧邻曝光区域处形成更大的In分数。厚度的变化似乎与质量转移一致，说明极少的铟被蒸发掉。在所研究的条件下，局部激光照射或加热的作用似乎增强了表面扩散，但未引起烧蚀(ablation)或蒸发。
将生长材料曝光在聚焦的辐射下可具有许多不同的用途。
图1示出一种在生长期间促进基底105图案化的改进的分子束外延仪100。使用束流控制系统110以受控的方式发射激光或其它聚焦的辐射至基底上，以在生长期间曝光所选图案。可提供对正在生长的材料的侧向组分控制(Lateral composition control)或者增强的光致发光效率。激光通过真空窗115进入MBE仪，然后穿过观察端口120。可加热观察端口120，以防止材料在窗上凝结，材料在窗上凝结会导致光的传输强度降低。
MBE仪可具有一个可移开的气帽(gas bonnet)，以及一个快门前部安装板和经改进以使其尽可能接近光源罩而不会妨碍炉的移开的快门臂。后部安装板也可移动以允许光学头安装在安装板之间。还可缩短气动快门臂以使激光写入头具有需要的透镜与晶片(wafer)间的间距。在一个实施方案中，该间距约为19.8英寸。
图2从第二个视角示出了光束路径以及对障碍的挑战。图中示出透镜210与光观察口215的距离约为三英寸。晶片照射的面积是透镜焦距、晶片距离、热窗口节流口(hot window restriction)的尺寸、以及与热窗口节流口的距离的函数。在一种特定的MBE仪中，这些因素使得能在两英寸的晶片面积内进行写入。在光斑覆盖率和光斑尺寸上应有取舍，所述光斑尺寸是由开口尺寸、聚焦前的光束尺寸、与晶片的距离以及F-Theta透镜210的有效性确定的。F-Theta透镜210被校正以提供表面平坦的场(field)覆盖。这种透镜广泛用于需要获得最大直径的曝光像场而光束尺寸不会改变的激光加工系统中。市场上仅可以获得少数几种的商用F-Theta焦距。在一个实施方案中，系统100使用一个焦距为480mm的F-Theta透镜。还可使用生长期间可在基底上形成辐射光斑的其它透镜和方法。
图3是一种用于在生长期间对基底图案化的扩束器和反射镜配置300的示意图。激光器310提供一束光，该束光的直径通过一个扩束器315由一小尺寸(几分之一mm)扩大至几mm。一个实施方案中，激光束可由光学纤维提供。经扩展的光束由一个或多个透镜320聚焦至基底325上。在基底的生长期间，一个或多个反射镜330，335为受控的基底图案化提供扩展束的x、y定位。反射镜被连至伺服装置(servo)上，该伺服装置用于旋转反射镜来控制光束在基底325上的位置。市售的激光写入控制工具，如WinLase Professional是可获取的，并可用于控制激光光斑在基底上的位置。写入速度和激光功率可针对每条线设定，并且线速度可显著不同，例如从5至256410mm/秒或所需的其它速度。
一个实施方案中，扩展束的聚焦优先于反射镜偏转，但不是在反射镜偏转之前将扩展束聚焦。如图3所示的在反射镜偏转后再聚焦，会使反射镜上的功率密度更低，以及使反射镜更不易于受到损伤。这样的系统可能需要大的反射镜(>10mm)来处理一个10mm直径的光束。当放大光束的直径时，可能需要更大直径的反射镜。更大的反射镜由于其较大的质量因而需要更大的电动机。实践中在反射镜直径和扫描速度之间需要权衡。
一般而言：
s = λf d ]]>
s＝光斑尺寸
λ＝激光的波长
f＝透镜的焦距
d＝扩展束直径
下文中描述了这些参数之间的权衡，并对仪器上的一个实施进行比较探讨。结果可能因使用其它仪器和不同的实施方案而有变化。
所有的比较和分析都假设了两个用于x，y定位的反射镜。可行的是，通过将伺服装置驱动的反射镜改成微镜阵列，考虑大得多的有效反射镜和光束直径。微镜阵列的一个实例是德州仪器阵列(Texas Instrumentsarray)，它被用于礼堂/会议室的计算机光投影仪(computer lightprojector)中的的数字光投影(DLP)中以及被用于一些现代大屏幕电视中。
各实施方案并不受限于一种波长。可被定向的任何形式的高强度光都是合适的，只要其功率足够高。一个实施方案中，可使用一个通过一聚焦透镜投影的数字投影仪来制造小形貌。一个实施方案中，一个$50，000的激光器可由一个$1,000的投影仪和多个$1,000的透镜代替。另一个实施方案中，使用10W的平均功率，但在脉冲过程中具有高得多的峰值功率。另一个实施方案中，可从DLP中获取几瓦特。其它变型包括将光投影装置安装在MBE系统内以使与晶片的间距更小。一个实施方案中，可使用加热的透镜以避免乱真沉积(spurious deposition)。气源可比热源与晶片具有更近的间距。气源MBE是一种相当常见的技术。OMVPE反应器具有从外部到晶片的更为接近的路径。因此这种技术已经能够实现更小的形貌。针对特大面积(多个晶片或非常大的晶片)的另一种方法包括一次在晶片的一部分上写入。快门和曝光条件可被同步，以在不同的次下在不同的区域中基本继续和重复该过程。
另一个实施方案中，可在基底旋转过程中在晶片上写入，并还应考虑到机械空程(backlash)。可通过将光激发和基底位置测量同步而将基底摆动效应减至最小。由于每个晶片的安装可能引入独特的摆动，因此可使用光学编码器来追踪基底位置，以实现同步。另一个实施方案中，基底可被安装至一个x-y光栅系统上，该光栅系统可进一步增加可被写入的基底面积。
材料沉积期间的原位图案化(in-situ patterning)可代替一个或多个加工步骤，并在结构制造中节省成本。不能通过常规的非原位(ex-situ)加工产生的新结构可在使用定向辐射光束进行外延的过程中原位构成。
上述实施方案中，对于预定的几何形状，光斑的尺寸相当于波长的线性函数。例如，通过将1.06μm的YAG波长改变成四倍频YAG的0.254μm，则光斑尺寸可由59μm变成12μm。
使用相同的激光波长时，光斑的尺寸还相当于为透镜焦距的线性函数。如果MBE仪的几何形状被改变以使写入头透镜更接近于晶片的表面，则若可达到小于50mm的间距，光束的直径可小于5μm。这对于气源设备更容易。在上述特定的几何形状下，光斑尺寸在约10μm至50μm之间变化，对应于透镜与晶片的间距约为100mm至500mm。
光斑的尺寸也可随扩展束直径而改变。更大的光束直径的缺点在于由更大质量的反射镜引起的更慢的反射镜运动，并且需要更大的开口以在光束进入设备时使光束穿过。一个实施方案中，一个一英寸的开口使得能够对晶片上两英寸的区域进行写入。这些参数可随不同的实施方案而改变。光斑的尺寸还可随透镜至晶片的距离的改变而变化，更短的距离通常对应于更小的光斑尺寸。另一种增加晶片上可被写入的面积的方法是增加进入腔内的开口的尺寸。
一个实施方案中，激光的波长应选择为比材料的带隙更大。可对激光进行泵浦以获得具有更高功率的短脉冲。如果使用其功率足以用于在正在生长的材料上获取所需效应的激光，则不需要泵浦。一个实施方案中，激光的发射能量可比生长材料的带隙更短。可使用极短的脉冲，如飞秒范围内的脉冲。这种极短的脉冲可产生大的电场，并引起生长材料的结构改变。这种结构改变的确切机理或原因可能还未被完全理解，因此对于这种机理或原因的任何解释或起因都未作为事实来加以描述。
使用聚焦的辐射对生长材料上图案化的方法可实施于许多不同的材料上和实施于许多不同的生长材料的方法上。除生长材料的MBE法以外，其它方法可包括化学气相沉积(CVD)，如MOCVD和HPCVD。不同类型的材料生长包括取向外延的、非晶态的、多晶态的和单晶态的生长。其它可生长的材料包括III-氮化物、多种半导体、非半导体、超导体、陶瓷和塑料，或者其它可使用多种不同的生长技术生长的材料。
一个实施方案中，在通过分子束外延(MBE)进行的In_xGa_1-xN生长期间向局部区域施加定向的激光加热。局部加热的作用是在曝光的区域和与曝光区域紧邻的区域改变In_xGa_1-xN合金的组分。一个实施方案中，当在540nm厚的缓冲层上进行名义上的78nm的沉积的过程中，这种曝光产生至少三种不同的In摩尔分数：1)曝光区x＝0.75，2)与曝光区相邻的部分x＝0.85，3)远离曝光区的均匀组分x＝0.81。曝光区比平衡值(equilibrium)薄20nm，相邻区比平衡值厚20nm，这说明了In从热区域向冷区域扩散。其它工艺条件可产生被埋入进一步的沉积物中的形貌。In的摩尔分数的三维图案化可通过如在生长发生时改变局部区域的尺寸和/或位置来实施。
定向写入组分图案化(direct write composition patterning)提供了一种新的生成不能由蚀刻和再沉积法制成的结构的方法，所述结构如本文中所描述。已证明诸如光波导的结构可在被直径50μm的扫描激光束定向的区域内通过原位组分控制(in-situ composition control)而生成。由于InGaN的电导率是摩尔分数的强函数(strong function)，因此，预计被写入的形貌也可用作电学互联。
原位的定向写入图案化的另一个特征是光致发光效率的增强。相对于未曝光的区域，PL(光致发光)效率增加了7倍。为理解PL增强的起因而进行的简单试验说明，主要作用可能不是由高温退火引起的增加的辐射效率(通过对正面和背面的光致发光的比较推断得出)，而可能是源于曝光区域表面形态的改变。表面形态的改变已成为在基于GaN的LED中获得更高LED输出功率的一个重要因素。可生成在吸收光方面比平坦表面更有效率的表面形态，所述平坦表面的吸光效率要低得多。应注意，更适合于吸收光的表面也可被制造成可更有效地收集光。这种特征对于太阳能电池非常重要。这种新技术对于多结太阳能电池非常重要。由于多结中每种材料之间的界面具有反射光的作用并降低捕获效率(captureefficiency)，因此激光定向写入图案化将提供一种通过优化多结结构的光传输性能而提高太阳能电池效率的方法。
激光定向写入也已被用于AlN在Si上的生长。首先，将100nm的AlN层沉积在Si上。由于它对IR激光是透明的，因此激光不会加热AlN，但会加热下面的Si。Si上的AlN发生脱落，伴随着大于1微米Si的蚀刻。然后，AlN生长回曝光区域中。这类结构可用作互联中的光波导。
激光定向写入也展示出灰度形貌。具有这种不能通过二次电子显微镜见到的细微外观的图案可具有清晰限定的组分形貌，如通过背散射电子成像检测到的。组分中的灰度变化可应用于反射镜、透镜和其它光学过程中。例如，可以在一个垂直腔激光器的上部为该激光器集成一个透镜，用于晶片生长期间的光瞄准。
外延生长定向写入较之于蚀刻和再生长技术的一个主要优点是，晶片表面从不暴露在来自空气或光刻胶的污染物中。组分控制在无污染下进行，并且不会导致不需要的电学和光学特性。
另一种潜在的应用是通过激光定向写入生成不同的极化晶体取向。通过所验证的过程可阻止或允许不同的极化材料生成。这些被图案化的极化材料可用来产生用于开关和激光能量倍增器的较大的光学非线性。这些性能可在半导体或陶瓷、如钽酸锂或其它极性材料中实现。这使得可以以一种蚀刻和再生长技术无法完成的方式产生集成的激光器和开关或者倍增器。
另一种应用是形成对高蒸汽压下难于控制的掺杂剂的控制。由于激光可加热局部区域并引起原子迁移而不是蒸发，因此，可以以二维生长不可能达到的方式更好地控制Mg、Mn和Zn之类的原子到氮化物半导体中的加入。
该技术已通过使用III-氮化物半导体(和Si基底)得到了证明，但其一般而言适用于所有的半导体材料系统。容易预见SiGe组分控制和无线电通讯半导体，如GaInAs、AlGaInP等。这些已有系统中的商业机会最初将比至今还未被商业化地用于所研究的组分中的InGaN大得多。更短波长的激光适合于如GaAs、GaP、GaN和其它具有更大带隙的半导体材料。所述材料系统中从LED中更有效地吸收光是一个商业上的优势。
定向写入组分图案化的优点不只是在于节省了平版印刷步骤的成本，它能够构建不能由任何其它技术制备的新结构，并改进了现有结构的在诸如光吸收效率方面的性能。该技术将具有广泛的应用，这些应用是过去仅能获得2维工具的设计者未曾想到的。用于简单的二维晶片制造的外延生长预计将被所示的三维技术代替。
一个实施方案中，激光图案化在外延生长期间同时进行。组分的图案化和光致发光的改进是在生长期间使用聚焦的辐射下所观察到的两个效应。其它的应用可包括用于半导体和其它材料的所有光电子技术，尤其是新的二维和三维结构的形成，体电导率和表面电导率的控制、费米能级改变、III/V比例的改变、组分和沉积速度的控制、蚀刻和质量转移。
一个实验中，借助于可如上地加以改进的较陈旧的仪器，InGaN使用In、Ga和Al热蒸发源通过分子束外延而生长。氮气由低纯度的液氮汽化来提供，并经过除颗粒和氧气/水汽三个阶段。树脂过滤器在质量流量控制器之前，该树脂过滤器后跟着一个位于氮气源处的吸气过滤器(getter filter)。应注意，这些仅是对实验行为的记录，而不是想要以任何方式限制本发明，除非明确要求。
生长腔是一个能够实现3英寸基底的Varian GEN II，之前有9年用于砷化物/磷化物生长，然后有8年用于氮化物生长。砷、磷和砷氧化物的残留仍可见，并可从烘开和基底加热期间的剩余气体分析仪上看出。针对一微米或更厚的层，以常规的方式测量具有SIM背景检测限(～5×10¹⁶cm^-3)水平的氧和碳的GaN和InN。对于GaN，不出乎意料的是，其中高基底温度(～750℃)增强氧的解吸(desorption)，而对于InN，预计其会对未预想到的氧背景更灵敏。氧可通过侵袭性技术(aggressivetechnique)从MBE环境中除去水汽和氧而降至最低。在一个典型的焙烧过程中，第一天仪器温度升高至150℃。第二天，基底加热器的功率在10个小时内被增加至425W，产生约1000℃的热电偶读数。该步骤从基底加热器组件中除去污染物，并使仪器的温度进一步升高。再经过一天烘烤后，余下的数天中小腔的温度被升高至400℃。
于抛光的蓝宝石基底背侧上用溅射的钨金属化约1微米厚。晶片在没有表面处理下直接加载至一个制备腔，在300℃下的UHV中烘烤。使温度缓慢改变以避免蓝宝石晶片由于热应力而破碎。基底加载至生长腔中以曝光于RF等离子体源中。200℃下，以500W曝光45分钟有助于将蓝宝石的表面改变成一种预计具有一些AlN表面结构的表面，尽管RHEED测量没有持续地指示改变。然后，将晶片温度逐渐升至800℃用于AlN生长。当使用GaN缓冲层时，在750℃下生长GaN之前，AlN厚度约为300nm。
Veeco RF等离子体源被用于产生活性的原子氮，它们以约0.5微米/小时的生长速率被加入氮化物层中。等离子体功率是400W，氮气流的速率是0.8至1sccm。未对InN特性和RF源状况进行具体比较；它们的相关性不是一目了然的。对于InGaN，基底的热电偶温度接近530℃并且未在反馈中校正。加至基底加热器上的DC电压在AlN、GaN或InN生长期间保持一个固定值。这种模式使基底的温度恒定，如通过RHEED图案和高温计所观察到的，尤其对于高温GaN和AlN生长。由高温计测量得出，AlN缓冲层在约800℃下生长，GaN在约750℃下生长。
图4A和4B显示出在距晶片不同距离下的光束尺寸的简单计算。该实施方案中，激光至晶片的距离约为480mm。图4A和4B显示出3mm的放置误差将使光束尺寸加倍(并使光束的强度降低了4倍)。在初始测试中常常遇到在使激光工具透镜和晶片达到理想的平整状态时出现的一些误差。从图案化的晶片上的形貌中可看出，光束的强度可沿晶片变化，并引起不同的效果。这易于通过小心地定位来克服，但已经给出一开始通过不同的焦距改变位置处的强度的能力。
另一个实施方案中，进行机械化安装以使激光头移动，接近和远离晶片以在焦距、进而是光密度方面产生大的变化。距离上的小变化也可用于获得更宽的激光功率密度动态范围。
上述实施例使用一种具有下述特征的激光来实施：
为此项目选定的1063nm激光波长
等同的光功率密度下更低的激光成本
针对1064和532nm操作涂覆镜片，以允许之后532nm下的操作可行
一些GaInN合金范围的亚带隙(sub-bandgap)波长，以允许非吸收性的epi窗口
IPG光子脉冲光纤激光器
型号为YLP-0.5/100/20
10W平均功率
0.5mJ脉冲能量
20KHz，100ns
进入聚焦透镜时光束直径为10mm
晶片上光束直径为50μm。
图5示出一个可被写入的示例性的CAD图案。线由激光功率和扫描速度以及其尺寸和位置确定。区分不同的区域以在不同的生长层区域进行写入，并且任何线可在生长序列期间的任何一刻被写入。形貌可被写入并埋入生长层中。该实施例使外层图案作为第一层，它只在生长的初始几分钟存在。暗形貌在第一层写入，而较亮的形貌在生长的晚期写入。
图6示出CAD图案600和层结构620，说明了该方法的多个方面。形貌在材料沉积期间的不同深度下被写入。一些形貌625被写入几次然后通过进一步的沉积被埋入。其它形貌630更频繁地被写入并可在图7的SEM图像中更显著地看出。
图8是In组分改变的定量测量。图中显示出In从图案化的区域迁移出来进入稍冷的区域。波长分散谱(WDS)分析的绝对数仅是在接近表面处发生的In组分改变的实际值的下限。光束的渗透深度比发生表面扩散的区域更深。可能的是，最小的In含量比写入区域的75％还要小很多，，比周围区域的85％高得多。这可通过扫描俄歇电子能谱(Auger electronspectroscopy)更精确地测量。
图9示出了激光写入发生时的高度变化。激光照射似乎不会以任何形式的激光烧蚀将材料蒸发掉。晶片在激光束下进行局部加热，并引起In向未照射的、较冷区域的表面扩散的增加。通过肉眼观察，似乎In在较冷区域聚积的量与被移出曝光区的整体材料的量相等。相对于蚀刻方法中简单地将材料吹走，这是更精细的效应。这种效应还可在适当的激光波长和曝光条件下见于诸如GaInAs、AlGaAs、GaInN、AlGaN、GaInP、AlInP的材料中。类似的作用可在其它的材料中发生。
图10示出发生激光写入时的光致发光(PL)改进。线扫描(图11和12)中更详细地示出这种改进，以浅显易懂的方式给出了该效应是如何再现的----它不是晶片的两个位置上的“幸运的”行为，而是数千个点进入了这些图像。这种PL强度的增加是显著的。2维生长未能控制生成这种大量的增加。2维晶片在较宽的生长条件参数范围内在效率上可能仅具有较小的变化。通过激光曝光获得如此大的增加是完全未预料到的。
还可获得精细的组分。在平版印刷领域中已开发了灰度平版印刷，用于生产诸如菲涅耳透镜的用于光学信号路径的结构。本文中描述的生长中曝光的方法相对于使用不同的抗蚀剂在蚀刻的结构中产生高度分布方面具有显著的优点。高度和组分可以以能给予透镜和光学传递路线设计更多灵活性的方式加以控制。再者，这可不止应用在一体化的半导体光电子设备中，它已成为现有技术中主要的新工具。
由已阐明的通过在聚焦的辐射中曝光以在生长期间影响生长的能力将引起许多新的应用是可预见的。已培养出一整代专业人员使用2维方法解决问题。只要形貌被生成带有该增加的维度，则能够提供三维的潜力的能力是非常有价值的。