RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2008

 / 

Февраль

←  →

Обзоры актуальных проблем


Предельно плотные массивы наноструктур германия и кремния

 а, б,  б
а Институт физики полупроводников СО РАН, просп. Ак. Лаврентьева 13, Новосибирск, 630090, Российская Федерация
б Quantum-Phase Electronics Center, Department of Applied Physics, The University of Tokyo and Japan Science and Technology Agency, CREST, 7-3-1 Hongo, Tokyo, 113-8656, Japan

В обзоре анализируются результаты исследования поверхностных процессов образования наноструктур германия и кремния. Рассмотрены закономерности зарождения трехмерных островков и релаксации напряженного двумерного слоя при гетероэпитаксии германия на кремнии, которые вызывают самопроизвольный рост островков. Окисление поверхности кремния перед осаждением германия или кремния кардинально изменяет механизм роста и приводит к созданию островков с предельно высокой плотностью 1012-1013 и размерами менее 10 нм. Их свойства определяются эффектами пространственного квантования. Массивы этих островков, в свою очередь, образуют уникальную поверхность для роста на ней слоев кремния, способных излучать фотоны с длиной волны 1,5-1,6 мкм.

Текст pdf (4,9 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.1070/PU2008v051n02ABEH006344
PACS: 78.55.Ap, 81.07.−b, 81.16.−c (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0178.200802b.0139
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2008/2/b/
000256729400002
2-s2.0-45149130684
2008PhyU...51..133S
Цитата: Шкляев А А, Ичикава М "Предельно плотные массивы наноструктур германия и кремния" УФН 178 139–169 (2008)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Shklyaev A A, Ichikawa M “Extremely dense arrays of germanium and silicon nanostructures” Phys. Usp. 51 133–161 (2008); DOI: 10.1070/PU2008v051n02ABEH006344

Список литературы (199) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (66) Похожие статьи (20)

  1. Леденцов Н Н и др. ФТП 32 385 (1998); Ledentsov N N et al. Semicond. 32 343 (1998)
  2. Пчеляков О П и др. ФТП 34 1281 (2000); Pchelyakov O P et al. Semicond. 34 1229 (2000)
  3. Bimberg D, Grundmann M, Ledentsov N N Quantom Dot Heterostructures (Toronto: John Wiley & Sons, 2001)
  4. Yakimov A I, Dvurechenskii A V, Nikiforov A I in Handbook of Semiconductor Nanostructures and Nanodevices Vol. 1 (Nanotechnology Book Ser., Vol. 4, Eds A A Balandin, K L Wang) (Stevenson Ranch, Calif.: Am. Sci. Publ.) 2 (2006)
  5. Кукушкин C A, Осипов А В УФН 168 1083 (1998); Kukushkin S A, Osipov A V Phys. Usp. 41 983 (1998)
  6. Brunner K Rep. Prog. Phys. 65 27 (2002)
  7. Mo Y-W et al. Phys. Rev. Lett. 65 1020 (1990)
  8. Yakimov A I et al. Appl. Phys. Lett. 75 1413 (1999)
  9. Schmidt O G et al. Appl. Phys. Lett. 71 2340 (1997)
  10. Peng C S et al. Phys. Rev. B 57 8805 (1998)
  11. Shklyaev A A, Shibata M, Ichikawa M Phys. Rev. B 62 1540 (2000)
  12. Sakamoto T et al. Appl. Phys. Lett. 47 617 (1985)
  13. Mo Y-W et al. Phys. Rev. Lett. 63 2393 (1989)
  14. Латышев А В, Асеев А Л Моноатомные ступени на поверхности кремния (Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2006)
  15. Gossmann H J, Schubert E F CRC Crit. Rev. Solid State Mater. 18 1 (1993)
  16. Лифшиц В Г, Репинский С М Процессы на поверхности твердых тел (Владивосток: Дальнаука, 2003)
  17. Shklyaev A A, Ichikawa M Phys. Rev. B 65 045307 (2001)
  18. Shklyaev A A et al. Appl. Phys. Lett. 88 121919 (2006)
  19. Asai M, Ueba H, Tatsuyama C J. Appl. Phys. 58 2577 (1985)
  20. Marée P M J et al. Surf. Sci. 191 305 (1987)
  21. Eaglesham D J, Cerullo M Phys. Rev. Lett. 64 1943 (1990)
  22. Köhler U et al. Surf. Sci. 248 321 (1991)
  23. Snyder C W et al. Phys. Rev. Lett. 66 3032 (1991)
  24. Leonard D et al. Appl. Phys. Lett. 63 3203 (1993)
  25. LeGoues F K et al. Surf. Sci. 349 249 (1996)
  26. Xie Q et al. Phys. Rev. Lett. 75 2542 (1995)
  27. Tersoff J, Teichert C, Lagally M G Phys. Rev. Lett. 76 1675 (1996)
  28. Voigtländer B, Zinner A Appl. Phys. Lett. 63 3055 (1993)
  29. Goryll M et al. Appl. Phys. Lett. 71 410 (1997)
  30. Ansari Z A, Arai T, Tomitori M Surf. Sci. 574 L17 (2005)
  31. Ratto F et al. Phys. Rev. Lett. 96 096103 (2006)
  32. Tomitori M et al. Surf. Sci. 301 214 (1994)
  33. Omi H, Ogino T Appl. Phys. Lett. 71 2163 (1997)
  34. Shklyaev A A, Shibata M, Ichikawa M Surf. Sci. 416 192 (1998)
  35. Tersoff J, LeGoues F K Phys. Rev. Lett. 72 3570 (1994)
  36. Shchukin V A, Bimberg D Rev. Mod. Phys. 71 1125 (1999)
  37. Brunner K Rep. Prog. Phys. 65 27 (2002)
  38. Stoyanov S, Kashchiev D in Current Topic in Materials Science Vol. 7 (Ed. E Kaldis) (Amsterdam: North-Holland, 1981) p. 69
  39. Zangwill A in Evolution of Surface and Thin Film Microstructure (MRS Symp. Proc., Vol. 280, Eds H A Atwater et al.) (Pittsburgh, Pa.: MRS, 1993) p. 121
  40. Venables J A Surf. Sci. 299/300 798 (1994)
  41. Markov I Phys. Rev. B 56 12544 (1997)
  42. Shklyaev A A, Ichikawa M in Handbook of Semiconductor Nanostructures and Nanodevices Vol. 1 (Nanotechnology Book Ser., Vol. 4, Eds A A Balandin, K L Wang) (Stevenson Ranch, Calif.: Am. Sci. Publ.) 8 (2006)
  43. Zuo J-K et al. Phys. Rev. Lett. 72 3064 (1994)
  44. Amar J G, Family F Thin Solid Films 272 208 (1996)
  45. Shklyaev A A, Aono M, Suzuki T Surf. Sci. 423 61 (1999)
  46. Shklyaev A A, Shibata M, Ichikawa M Phys. Rev. B 58 15647 (1998)
  47. Voigtländer B et al. Phys. Rev. B 51 7583 (1995)
  48. Rauscher H, Braun J, Behm R J Phys. Rev. Lett. 96 116101 (2006)
  49. Selloni A, Takeuchi N, Tosatti E Surf. Sci. 331 - 333 995 (1995)
  50. Allen F G J. Phys. Chem. Solids 19 87 (1961)
  51. Arthur J R J. Phys. Chem. Solids 25 583 (1964)
  52. Шкляев А А, Репинский С М ФТП 14 1300 (1980)
  53. Spencer B J, Tersoff J Phys. Rev. Lett. 79 4858 (1997)
  54. LeGoues F K et al. Phys. Rev. B 44 12894 (1991)
  55. Minoda H et al. Surf. Sci. 357-358 418 (1996)
  56. Shklyaev A A, Shibata M, Ichikawa M Thin Solid Films 343-344 532 (1999)
  57. Zinke-Allmang M, Feldman L C, Grabow M H Surf. Sci. Rep. 16 377 (1992)
  58. Deelman P W, Thundat T, Schowalter L J Appl. Surf. Sci. 104/105 510 (1996)
  59. Болховитянов Ю Б, Пчеляков О П, Чикичев С И УФН 171 689 (2001); Bolkhovityanov Yu B, Pchelyakov O P, Chikichev S I Phys. Usp. 44 655 (2001)
  60. Osipov A V et al. Phys. Rev. B 64 205421 (2001)
  61. Shklyaev A A, Shibata M, Ichikawa M J. Vac. Sci. Technol. B 19 103 (2001)
  62. Шкляев А А, Ичикава М УФН 176 913 (2006); Shklyaev A A, Ichikawa M Phys. Usp. 49 887 (2006)
  63. Vescan L J. Phys. Condens. Matter 14 8235 (2002)
  64. Gossmann H-J, Feldman L C, Gibson W M Surf. Sci. 155 413 (1985)
  65. Hammar M et al. Surf. Sci. 349 129 (1996)
  66. Sakamoto K et al. Jpn. J. Appl. Phys. 26 666 (1987)
  67. Miki K, Sakamoto K, Sakamoto T Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 148 323 (1989)
  68. Osipov A V et al. Appl. Surf. Sci. 188 156 (2002)
  69. Goldfarb I, Banks-Sills L, Eliasi R Phys. Rev. Lett. 97 206101 (2006)
  70. Müller P, Saúl A Surf. Sci. Rep. 54 157 (2004)
  71. Latyshev A V et al. Surf. Sci. 213 157 (1989)
  72. Shibata M, Shklyaev A A, Ichikawa M J. Electron Microsc. 49 217 (2000)
  73. Latyshev A V, Krasilnikov A B, Aseev A L Surf. Sci. 311 395 (1994)
  74. Ogino T, Hibino H, Hommal Y Jnp. J. Appl. Phys. 34 L668 (1995)
  75. Ogino T et al. Surf. Sci. 514 1 (2002)
  76. Zhang Z et al. Surf. Sci. 497 93 (2002)
  77. Shklyaev A A, Shibata M, Ichikawa M Appl. Phys. Lett. 72 320 (1998)
  78. Fujita S et al. Appl. Phys. Lett. 69 638 (1996)
  79. Fujita S et al. J. Vac. Sci. Technol. A 15 1493 (1997)
  80. Watanabe H, Ichikawa M Rev. Sci. Instrum. 67 4185 (1996)
  81. Shklyaev A A, Ichikawa M J. Vac. Sci. Technol. B 24 739 (2006)
  82. Horn-von Hoegen M et al. Phys. Rev. B 49 2637 (1994)
  83. Peng C S et al. Phys. Rev. B 57 8805 (1998)
  84. Schmidt O G et al. Appl. Phys. Lett. 71 2340 (1997)
  85. Butz R, Lüth H Thin Solid Films 336 69 (1998)
  86. Kim J Y et al. Thin Solid Films 369 96 (2000)
  87. Yoo K, Zhang Z, Wendelken J F Jpn. J. Appl. Phys. 42 L1232 (2003)
  88. Li A P et al. Phys. Rev. B 69 245310 (2004)
  89. Wang L et al. Nanotechnology 13 714 (2002)
  90. Kolobov A V et al. Appl. Phys. Lett. 78 2563 (2001)
  91. Yakimov A I et al. Phys. Rev. B 67 125318 (2003)
  92. Kanjilal A et al. Appl. Phys. Lett. 82 1212 (2003)
  93. Li Q et al. Appl. Phys. Lett. 83 5032 (2003)
  94. Никифоров А И и др. ФТТ 46 80 (2004); Nikiforov A I et al. Phys. Solid State 46 77 (2004)
  95. Barski A et al. Appl. Phys. Lett. 77 3541 (2000)
  96. Derivaz M et al. Appl. Phys. Lett. 84 3295 (2004)
  97. Shimizu N et al. Ultramicroscopy 18 453 (1985)
  98. Косолобов С С, Асеев А Л, Латышев А В ФТП 35 1084 (2001); Kosolobov S S, Aseev A L, Latyshev A V Semicond. 35 1038 (2001)
  99. Shklyaev A A, Suzuki T Surf. Sci. 351 64 (1996)
  100. Frantsuzov A A, Makrushin N I Surf. Sci. 40 320 (1973)
  101. Shklyaev A A, Ichikawa M Surf. Sci. 514 19 (2002)
  102. Schmidt A A et al. Surf. Sci. 349 301 (1996)
  103. Fujita K, Watanabe H, Ichikawa M J. Cryst. Growth 188 197 (1998)
  104. Johnson K E, Engel T Phys. Rev. Lett. 69 339 (1992)
  105. Chambliss D D, Johnson K E Phys. Rev. B 50 5012 (1994)
  106. Zinke-Allmang M Thin Solid Films 346 1 (1999)
  107. Weinberg W H in Kinetics of Interface Reactions (Springer Series in Surface Sciences, Vol. 8, Eds M Grunze, H J Kreuzer) (New York: Springer-Verlag, 1987) p. 94
  108. Frankl D R, Venables J A Adv. Phys. 19 409 (1970)
  109. Campbell C T Surf. Sci. Rep. 27 1 (1997)
  110. Kolobov A V et al. J. Vac. Sci. Technol. А 20 1116 (2002)
  111. Kolobov A V et al. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 199 174 (2003)
  112. Wei S et al. J. Appl. Phys. 82 4810 (1997)
  113. Kolobov A V J. Appl. Phys. 87 2926 (2000)
  114. Милехин А Г и др. ФТТ 46 94 (2004); Milekhin A G et al. Phys. Solid State 46 92 (2004)
  115. Boscherini F et al. Appl. Phys. Lett. 76 682 (2000)
  116. Ratto F et al. Appl. Phys. Lett. 84 4526 (2004)
  117. Migas D B et al. Phys. Rev. B 69 235318 (2004)
  118. Kolobov A V et al. Appl. Phys. Lett. 81 3855 (2002)
  119. Володин В А и др. ФТП 37 1220 (2003); Volodin V A et al. Semicond. 37 1190 (2003)
  120. Fonseca A et al. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 249 462 (2006)
  121. Sutter P, Lagally M G Phys. Rev. Lett. 81 3471 (1998)
  122. Chaparro S A, Zhang Y, Drucker J Appl. Phys. Lett. 76 3534 (2000)
  123. Kamins T I et al. Appl. Phys. A 67 727 (1998)
  124. Lang C et al. Phys. Rev. Lett. 97 226104 (2006)
  125. Shklyaev A A, Zielasek V Surf. Sci. 541 234 (2003)
  126. Saranin A A et al. Appl. Surf. Sci. 243 199 (2005)
  127. Ohkubo K et al. Surf. Sci. 260 44 (1992)
  128. Shklyaev A A, Aono M, Suzuki T Phys. Rev. B 54 10890 (1996)
  129. Raschke M B, Bratu P, Höfer U Surf. Sci. 410 351 (1998)
  130. Ольшанецкий Б 3, Репинский С М, Шкляев А А Письма в ЖЭТФ 25 195 (1977); Ol'shanetskii B Z, Repinskii S M, Shklyaev A A JETP Lett. 25 178 (1977)
  131. Olshanetsky B Z, Shklyaev A A Surf. Sci. 82 445 (1979)
  132. Olshanetsky B Z, Mashanov V I Surf. Sci. 111 414 (1981)
  133. Vescan L, Grimm K, Dieker C J. Vac. Sci. Technol. B 16 1549 (1998)
  134. Shibata M et al. J. Cryst. Growth 220 449 (2000)
  135. Кручинин В Н, Репинский С М, Шкляев А А Поверхность (3) 60 (1987)
  136. Kruchinin V N, Repinsky S M, Shklyaev A A Surf. Sci. 275 433 (1992)
  137. Shibata M et al. Phys. Rev. B 61 7499 (2000)
  138. Hirayama H, Hiroi M, Ide T Phys. Rev. B 48 17331 (1993)
  139. Fujita K, Watanabe H, Ichikawa M Appl. Phys. Lett. 70 2807 (1997)
  140. Ehrlich G, Hudda F G J. Chem. Phys. 44 1039 (1966)
  141. Schwoebel R L, Shipsey E J J. Appl. Phys. 37 3682 (1966)
  142. Schwoebel R L J. Appl. Phys. 40 614 (1969)
  143. Французов A A, Макрушин Н И ЖТФ 45 600 (1975); Frantsuzov A A, Makrushin N I Sov. Phys. Tech. Phys. 20 372 (1975)
  144. Frantsuzov A A, Makrushin N I Thin Solid Films 32 247 (1976)
  145. Tromp R et al. Phys. Rev. Lett. 55 2332 (1985)
  146. Rubloff G W J. Vac. Sci. Technol. A 8 1857 (1990)
  147. Eaglesham D J et al. Phys. Rev. Lett. 70 1643 (1993)
  148. Sudoh K, Iwasaki H Phys. Rev. Lett. 87 216103 (2001)
  149. Bermond J M et al. Surf. Sci. 330 48 (1995)
  150. Myler U, Jacobi K Surf. Sci. 220 353 (1989)
  151. Schreiner J, Jacobi K, Selke W Phys. Rev. B 49 2706 (1994)
  152. Olshanetsky B Z et al. Surf. Sci. 306 327 (1994)
  153. Dabrowski J, Müssig H J, Wolff G Phys. Rev. Lett. 73 1660 (1994)
  154. Ichimiya A, Tanaka Y, Ishiyama K Phys. Rev. Lett. 76 4721 (1996)
  155. Pavesi L et al. Nature 408 440 (2000)
  156. Nakamura Y et al. J. Appl. Phys. 95 5014 (2004)
  157. Востоков Н В и др. Письма в ЖЭТФ 76 425 (2002); Vostokov N V et al. JETP Lett. 76 365 (2002)
  158. Denker U et al. Appl. Phys. Lett. 82 454 (2003)
  159. Novikov A V et al. Physica E 16 467 (2003)
  160. Yu P Y, Cardona M Fundamentals of Semiconductors: Physics and Materials Properties (Berlin: Springer, 1996)
  161. Fukatsu S et al. Appl. Phys. Lett. 71 258 (1997)
  162. Eberl K et al. Thin Solid Films 369 33 (2000)
  163. Двуреченский А В, Якимов А И ФТП 35 1143 (2001); Dvurechenskii A V, Yakimov A I Semicond. 35 1095 (2001)
  164. Yakimov A I et al. Phys. Rev. B 63 045312 (2001)
  165. Yam V et al. Thin Solid Films 380 78 (2000)
  166. Sunamura H et al. Appl. Phys. Lett. 66 3024 (1995)
  167. Palange E et al. Appl. Phys. Lett. 68 2982 (1996)
  168. Schmidt O G et al. Appl. Phys. Lett. 77 2509 (2000)
  169. Dunbar A et al. Appl. Phys. Lett. 78 1658 (2001)
  170. Шамирзаев Т С и др. ФТТ 47 80 (2005); Shamirzaev T S et al. Phys. Solid State 47 82 (2005)
  171. Fonseca A et al. Mat. Sci. Eng. B 124 - 125 462 (2005)
  172. Dashiell M W, Denker U, Schmidt O G Appl. Phys. Lett. 79 2261 (2001)
  173. Konle J, Presting H, Kibbel H Physica E 16 596 (2003)
  174. Shklyaev A A, Ichikawa M Appl. Phys. Lett. 80 1432 (2002)
  175. Shklyaev A A et al. J. Phys. Condens. Matter 19 136004 (2007)
  176. Двуреченский А В и др. ФНТ 30 1169 (2004); Dvurechensky A V et al. Low Temp. Phys. 30 877 (2004)
  177. Nakayama Y et al. Appl. Phys. Lett. 88 253102 (2006)
  178. Nakamura Y et al. Appl. Phys. Lett. 87 133119 (2005)
  179. Konchenko A et al. Phys. Rev. B 73 113311 (2006)
  180. Shklyaev A A, Nakamura Y, Ichikawa M J. Appl. Phys. 101 033532 (2007)
  181. Дроздов Н А, Патрин А А, Ткачев В Д Письма в ЖЭТФ 23 651 (1976); Drozdov N A, Patrin A A, Tkachev V D JETP Lett. 23 597 (1976)
  182. Kveder V V et al. Phys. Rev. B 51 10520 (1995)
  183. Leoni E et al. Eur. Phys. J. Appl. Phys. 27 123 (2004)
  184. Kittler M et al. Phys. Status Solidi A 203 802 (2006)
  185. Kveder V et al. Phys. Status Solidi A 202 901 (2005)
  186. Liu F et al. Phys. Rev. B 51 17192 (1995)
  187. Castaldini A et al. Phys. Rev. Lett. 95 076401 (2005)
  188. Blumenau A T et al. Phys. Rev. Lett. 87 187404 (2001)
  189. Suezawa M, Sasaki Y, Sumino K Phys. Status Solidi A 79 173 (1983)
  190. Landsberg P T Solid-State Electron. 10 513 (1967)
  191. Canham L T Appl. Phys. Lett. 57 1046 (1990)
  192. Takagahara T, Takeda K Phys. Rev. B 46 15578 (1992)
  193. Kovalev D et al. Phys. Status Solidi B 215 871 (1999)
  194. Feng D H et al. Phys. Rev. B 68 035334 (2003)
  195. Cullis A G, Canham L T, Calcott P D J J. Appl. Phys. 82 909 (1997)
  196. Tsybeskov L et al. Appl. Phys. Lett. 72 43 (1998)
  197. Franzò G et al. Appl. Phys. Lett. 64 2235 (1994)
  198. Ремизов Д Ю и др. ФТТ 47 95 (2005); Remizov D Yu et al. Phys. Solid State 47 98 (2005)
  199. Kenyon A J Semicond. Sci. Technol. 20 R65 (2005)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение