Silicon-germanium nanostructures with quantum dots: Formation mechanisms and electrical properties

Semiconductors - Tập 34 Số 11 - Trang 1229-1247 - 2000
O. P. Pchelyakov1, Yu. B. Bolkhovityanov1, А. В. Двуреченский1, Л. В. Соколов1, A. I. Nikiforov1, A. I. Yakimov1, Bert Voigtländer2
1Institute of Semiconductor Physics, Siberian Division, Russian Academy of Sciences, Novosibirsk, Russia
2Research Center, Yuelich, Germany

Tóm tắt

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

R.A. Mezger, Compd. Semicond. 1, 21 (1995).

U. Konig, Phys. Scr., T 68, 90 (1996).

R. A. Soref, Thin Solid Films 294, 325 (1997).

T. Tashiro, T. Tatsumi, M. Sugiyama, et al., IEEE Trans. Electron Devices 44, 545 (1997).

D. J. Paul, Thin Solid Films 321, 172 (1998).

A. I. Yakimov, V. A. Markov, A. V. Dvurechenskii, and O. P. Pchelyakov, Philos. Mag. B 65, 701 (1992).

D. Leonard, M. Krishnamurthy, C.M. Reaves, et al., Appl. Phys. Lett. 63, 3203 (1993); D. Leonard, K. Pond, and P.M. Petroff, Phys. Rev. B 50, 11687 (1994).

J.-M. Marzin, J.-M. Gerard, A. Izrael, and D. Barrier, Phys. Rev. Lett. 73, 716 (1994).

L. N. Aleksandrov, R. N. Lovyagin, O. P. Pchelyakov, and S. I. Stenin, J. Cryst. Growth 24/25, 298 (1974).

D. J. Eaglesham and M. Cerullo, Phys. Rev. Lett. 64, 1943 (1990).

S. Guha, A. Madhukar, and K. C. Rajkumar, Appl. Phys. Lett. 57, 2110 (1990).

R. Nötzel, Semicond. Sci. Technol. 11, 1365 (1996).

F. Liu and M. G. Lagally, Surf. Sci. 386, 169 (1997).

N. N. Ledentsov, V. M. Ustinov, V. A. Shchukin, et al., Fiz. Tekh. Poluprovodn. (St. Petersburg) 32, 385 (1998) [Semiconductors 32, 343 (1998)].

P. Müller and R. Kern, J. Cryst. Growth 193, 257 (1998).

A. A. Chernov, E. I. Givargizov, and Kh. S. Bagdasarov, in Modern Crystallography, Vol. 3: Crystal Growth (Nauka, Moscow, 1980; Springer-Verlag, Berlin, 1984).

F. Liu and M. G. Lagally, Phys. Rev. Lett. 76, 3156 (1996).

R. J. Asaro and W. A. Tiller, Metall. Trans. 3, 789 (1972).

M. A. Grinfel’d, Dokl. Akad. Nauk SSSR 290, 1358 (1986) [Sov. Phys. Dokl. 31, 831 (1986)].

W. Dorsch, H. P. Strunk, H. Wawra, et al., Appl. Phys. Lett. 72, 179 (1998).

Yu. B. Bolkhovityanov, V. I. Yudaev, and A. K. Gutakovsky, Thin Solid Films 137, 111 (1986).

S. A. Kukushkin and A. V. Osipov, Usp. Fiz. Nauk 168, 1083 (1998).

I. M. Lifshitz and V. V. Slyozov, J. Phys. Chem. Solids 19, 35 (1961).

B. K. Chakraverty, J. Phys. Chem. Solids 28, 2401 (1967).

M. C. Bartelt and J. W. Evans, Phys. Rev. B 46, 12675 (1992).

N. C. Bartelt, W. Theis, and R. M. Tromp, Phys. Rev. B 54, 11741 (1996).

I. Goldfarb, P. T. Hayden, J. H. G. Owen, and G. A. D. Briggs, Phys. Rev. Lett. 78, 3959 (1997); Phys. Rev. B 56, 10459 (1997).

B. A. Joyce, D. D. Vvedensky, A. R. Avery, et al., Appl. Surf. Sci. 130–132, 357 (1998).

T. I. Kamins, G. Medeiros-Ribeiro, D. A. A. Ohlberg, and R. Stanley Williams, J. Appl. Phys. 85, 1159 (1999).

A. R. Avery, H. T. Dobbs, D. M. Holmes, et al., Phys. Rev. Lett. 79, 3938 (1997).

J. Drucker, Phys. Rev. B 48, 18203 (1993).

Y. Chen and J. Washburn, Phys. Rev. Lett. 77, 4046 (1996).

D. E. Jesson, G. Chen, K. M. Chen, and S. J. Pennycook, Phys. Rev. Lett. 80, 5156 (1998).

M. Kästner and B. Voigtländer, Phys. Rev. Lett. 82, 2745 (1999).

T. I. Kamins, E. C. Carr, R. S. Williams, and S. J. Rosner, J. Appl. Phys. 81, 211 (1997).

G. Medeiros-Ribeiro, A. M. Bratkovski, T. I. Kamins, et al., Science 279, 353 (1998).

G. Medeiros-Ribeiro, T. I. Kamins, D. A. A. Ohlberg, and R. S. Williams, Phys. Rev. B 58, 3533 (1998).

T. I. Kamins, G. Medeiros-Ribeiro, D. A. A. Ohlberg, and R. S. Williams, Appl. Phys. A: Solids Surf. 67, 727 (1998).

R. S. Williams, G. Medeiros-Ribeiro, T. I. Kamins, and D. A. A. Ohlberg, J. Phys. Chem. B 102, 9605 (1998).

T. I. Kamins, G. A. D. Briggs, and R. Stanley Williams, Appl. Phys. Lett. 73, 1862 (1998).

F. M. Ross, J. Tersoff, and R. M. Tromp, Phys. Rev. Lett. 80, 984 (1998); Microsc. Microanal. 4, 254 (1998).

N. V. Vostokov, S. A. Gusev, I. V. Dolgov, et al., Fiz. Tekh. Poluprovodn. (St. Petersburg) 34, 8 (2000) [Semiconductors 34, 6 (2000)].

C.-H. Chiu, Appl. Phys. Lett. 75, 3473 (1999).

V. A. Shchukin and D. Bimberg, Appl. Phys. A: Solids Surf. 67, 687 (1998); Rev. Mod. Phys. 71, 1125 (1999).

P. Müller and R. Kern, J. Cryst. Growth 193, 257 (1998).

J. A. Floro, V. B. Sinclair, E. Chason, et al., Phys. Rev. Lett. 84, 701 (2000).

Y.-W. Mo, D. E. Savage, B. S. Swartzentruber, and M. G. Lagally, Phys. Rev. Lett. 65, 1020 (1990).

S. M. Pintus, S. M. Stenin, A. I. Toropov, et al., Thin Solid Films 151, 275 (1998).

J. A. Floro, E. Chason, L. B. Freund, et al., Phys. Rev. B 59, 1990 (1999).

F. K. LeGoues, M. C. Reuter, J. Tersoff, et al., Phys. Rev. Lett. 73, 300 (1994).

H. T. Johnson and L. B. Freund, J. Appl. Phys. 81, 6081 (1997).

V. A. Markov, A. I. Nikiforov, and O. P. Pchelyakov, J. Cryst. Growth 175/176, 736 (1997).

Z. Jiang, H. Zhu, F. Lu, et al., Thin Solid Films 321, 60 (1998).

V. A. Markov, O. P. Pchelyakov, L. V. Sokolov, et al., Surf. Sci. 250, 229 (1991).

Y. Kim, B. D. Min, and E. K. Kim, J. Appl. Phys. 85, 2140 (1999).

J. Zhu, K. Brunner, and G. Abstreiter, Appl. Phys. Lett. 73, 620 (1998).

J. Johansson and W. Seifert, Appl. Surf. Sci. 148, 86 (1999).

O. P. Pchelyakov, I. G. Neisvestnyi, and Z. Sh. Yanovitskaya, Phys. Low-Dimens. Struct. 10/11, 389 (1995).

J. A. Floro, E. Chason, M. B. Sinclair, et al., Appl. Phys. Lett. 73, 951 (1998).

H. Omi and T. Ogino, Appl. Surf. Sci. 130–132, 781 (1998).

G. Springholz, V. Holy, M. Pinczolits, and G. Bauer, Science 282, 734 (1998).

Y. W. Zhang, S. J. Xu, and C.-H. Chiu, Appl. Phys. Lett. 74, 1809 (1999).

F. M. Ross, R. M. Tromp, and M. C. Reuter, Science 286, 1931 (1999).

Y. Obayashi and K. Shintani, J. Appl. Phys. 84, 3141 (1998).

G. Abstreiter, P. Schittenhelm, C. Engel, et al., Semicond. Sci. Technol. 11, 1521 (1996).

A. I. Yakimov, A. V. Dvurechenskii, Yu. Yu. Proskuryakov, et al., Appl. Phys. Lett. 75, 1413 (1999).

C. S. Peng, Q. Huang, W. Q. Cheng, et al., Appl. Phys. Lett. 72, 2541 (1998).

B. Voigtländer and A. Zinner, Appl. Phys. Lett. 63, 3055 (1993).

P. W. Deelman, L. J. Schawalter, and T. Thundat, J. Vac. Sci. Technol. A 15, 930 (1997).

A. Shklyaev, M. Shibata, and M. Ichikawa, Surf. Sci. 416, 192 (1998).

L. N. Aleksandrov, R. N. Lovyagin, O. P. Pchelyakov, and S. I. Stenin, in Growth and Doping of Semiconductor Crystals and Films (Nauka, Novosibirsk, 1977), Part II, p. 139.

I. Berbezier, B. Gallas, A. Ronda, and J. Derrien, Surf. Sci. 412/413, 415 (1998).

B. Z. Ol’shanetskii, V. I. Mashanov, and A. I. Nikiforov, Fiz. Tverd. Tela (Leningrad) 23, 2567 (1981) [Sov. Phys. Solid State 23, 1505 (1981)].

Z. Gai, R. G. Zhao, H. Ji, et al., Phys. Rev. B 56, 12308 (1997).

B. Z. Olshanetsky and V. I. Mashanov, Surf. Sci. 111, 414 (1981).

B. Z. Olshanetsky, A. E. Solovyov, A. E. Dolbak, and A. A. Maslov, Surf. Sci. 306, 327 (1994).

F. Liu, F. Wu, and M. G. Lagally, Chem. Rev. 97, 1045 (1997).

D. J. Eaglesham, A. E. White, L. C. Feldman, et al., Phys. Rev. Lett. 70, 1643 (1993).

J. Walz, A. Greuer, G. Wedler, et al., Appl. Phys. Lett. 73, 2579 (1998).

M. Abdallah, I. Berbezier, P. Dawson, et al., Thin Solid Films 336, 256 (1998).

J. Zhu, K. Brunner, and G. Abstreiter, Appl. Phys. Lett. 72, 424 (1998).

K. Sakamoto, H. Matsuhata, M. O. Tanner, et al., Thin Solid Films 321, 55 (1998).

H. Omi and T. Ogino, Appl. Surf. Sci. 130–132, 781 (1998).

H. Omi and T. Ogino, Phys. Rev. B 59, 7521 (1999).

D. Martou, P. Gentile, and N. Magnea, J. Cryst. Growth 201/202, 101 (1999).

Y. Homma, P. Finnie, T. Ogino, et al., J. Appl. Phys. 86, 3083 (1999).

C. W. Oh, E. Kim, and Y. H. Lee, Phys. Rev. Lett. 76, 776 (1996).

A. Nagashima, T. Kimura, and J. Yoshino, Appl. Surf. Sci. 130–132, 248 (1998).

T. Tezuka and N. Sugiyama, J. Appl. Phys. 83, 5239 (1998).

V. Le Thanh, Thin Solid Films 321, 98 (1998).

X. Deng and M. Krishnamurthy, Phys. Rev. Lett. 81, 1473 (1998).

O. G. Schmidt, C. Lange, K. Eberl, et al., Thin Solid Films 321, 70 (1998).

O. Leifeld, R. Hartmann, E. Müller, et al., Nanotechnology 10, 122 (1999).

E. S. Kim, N. Usami, and Y. Shiraki, Appl. Phys. Lett. 72, 1617 (1998).

A. A. Shklyaev, M. Shibata, and M. Ichikawa, Appl. Phys. Lett. 72, 320 (1998).

T. I. Kamins and R. S. Williams, Appl. Phys. Lett. 71, 1201 (1997).

T. I. Kamins, R. S. Williams, and D. P. Basile, Nanotechnology 10, 117 (1999).

O. P. Pchelyakov, V. A. Markov, A. I. Nikiforov, and L. V. Sokolov, Thin Solid Films 306, 299 (1997).

L. V. Sokolov, M. A. Lamin, O. P. Pchelyakov, et al., Poverkhnost’ 9, 75 (1985).

M. A. Lamin, O. P. Pchelyakov, L. V. Sokolov, et al., Surf. Sci. 207, 418 (1989).

N. Ohshima, Y. Koide, S. Zaima, and Y. Yasuda, J. Cryst. Growth 115, 106 (1991).

Y. Koide, A. Furukawa, S. Zaima, and Y. Yasuda, J. Cryst. Growth 115, 365 (1991).

C. Tatsuyama, T. Terasaki, H. Obata, et al., J. Cryst. Growth 115, 112 (1991).

K. Reginski, M. A. Lamin, V. I. Mashanov, et al., Surf. Sci. 327, 93 (1995).

A. I. Yakimov, V. A. Markov, A. V. Dvurechenskii, and O. P. Pchelyakov, J. Phys.: Condens. Matter 6, 2573 (1994).

U. Meirav and E. B. Foxman, Semicond. Sci. Technol. 10, 255 (1995).

R. C. Ashoori, H. L. Stormer, J. S. Weiner, et al., Phys. Rev. Lett. 68, 3088 (1992).

A. I. Yakimov, A. V. Dvurechenskii, A. I. Nikiforov, and O. P. Pchelyakov, Pis’ma Zh. Éksp. Teor. Fiz. 68, 125 (1998) [JETP Lett. 68, 135 (1998)].

G. Medeiros-Ribeiro, D. Leonard, and P. M. Petroff, Appl. Phys. Lett. 66, 1767 (1995).

A. I. Yakimov, A. V. Dvurechenskii, A. I. Nikiforov, and O. P. Pchelyakov, Thin Solid Films 336, 332 (1998).

A. I. Yakimov, C. J. Adkins, R. Boucher, et al., Phys. Rev. B 59, 12598 (1999).

A. I. Yakimov, A. V. Dvurechenskii, V. V. Kirienko, et al., J. Phys.: Condens. Matter 11, 9715 (1999).

A. I. Yakimov, A. V. Dvurechenskii, A. I. Nikiforov, and O. P. Pchelyakov, Phys. Low-Dimens. Struct. 3/4, 99 (1999).

S. Anand, N. Carlsson, M.-E. Pistol, et al., J. Appl. Phys. 84, 3747 (1998).

M. Sugawara, K. Mukai, and H. Shoji, Appl. Phys. Lett. 71, 2791 (1997).

J. L. Liu, W. G. Wu, A. Balandin, et al., Appl. Phys. Lett. 74, 185 (1999).

P. Boucaud, V. Le Thanh, S. Sauvage, et al., Appl. Phys. Lett. 74, 401 (1999).

D. K. Schreder, in Charge-Coupled Devices, Ed. by D. Barbe (Springer-Verlag, Heidelberg, 1980; Mir, Moscow, 1982).

S. Sauvage, P. Boucaud, J.-M. Gerard, and V. Thierry-Mieg, Phys. Rev. B 58, 10562 (1998).

P. Schittenhelm, C. Engel, F. Findeis, et al., J. Vac. Sci. Technol. B 16, 1575 (1998).

S. K. Zhang, H. J. Zhu, F. Lu, et al., Phys. Rev. Lett. 80, 3340 (1998).

V. Ya. Aleshkin, N. A. Bukin, N. G. Kalugin, et al., Pis’ma Zh. Éksp. Teor. Fiz. 67, 46 (1998) [JETP Lett. 67, 48 (1998)].

M. Grassi Alessi, M. Capizzi, A. S. Bhatti, et al., Phys. Rev. B 59, 7620 (1999).

X. Wang, Z. Jiang, H. Zhu, et al., Appl. Phys. Lett. 71, 3543 (1997).

C. S. Peng, Q. Huang, Y. H. Zhang, et al., Thin Solid Films 323, 174 (1998).

P. Boucaud, V. Le Thanh, S. Sauvage, et al., Thin Solid Films 336, 240 (1998).

E. S. Kim, N. Usami, and Y. Shiraki, Appl. Phys. Lett. 72, 1617 (1998).

E. Mateeva, P. Sutter, and M. G. Lagally, Appl. Phys. Lett. 74, 567 (1999).

E. Palange, G. Capellini, L. Di Gaspare, and F. Evangelisti, Appl. Phys. Lett. 68, 2982 (1996).

R. Apetz, L. Vescan, A. Hartmann, et al., Appl. Phys. Lett. 66, 445 (1995).