Dislocation-less heteroepitaxy by control of lattice mismatch strain using arranged elastically-strain-relaxed nanodots

通过使用排列的弹性应变松弛纳米点控制晶格失配应变来实现无位错异质外延

• 批准号: 21686006
• 负责人: NAKAMURA Yoshiaki
• 金额: $ 17.14万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21686006/
• 关键词: 薄膜; ナノドット; MBE、エピタキシャル; ナノ材料; 超格子; 結晶成長; 表面・界面物性; 自己組織化; IV族半導体; 極薄Si酸化膜

Self-organization technique of Ge nanodots epitaxially grown on Si substrates was developed. Using nanodots formed by ultrathin SiO_2 film technique as seed crystals, we developed epitaxial growth technique of films with ultrasmall amount of dislocations on Si substrates, which we call as nanocontact epitaxy. We formed epitaxial growth of Ge and GaSb films on Si substrates. Ge films on Si(001) substrates formed by nanocontact epitaxy, which were as thin as 100 nm, had surface roughness of～0. 4 nm, etch pit density of 10^4-10^5cm^<-2>, namely, high quality. In these Ge epitaxial films, lattice mismatch strain was almost completely relaxed due to the elastically-strain-relaxed nanodots which were seed crystals, despite the ultrasmall amount of dislocations.

发展了在Si衬底上外延生长Ge纳米点的技术，以超薄SiO_2薄膜技术形成的纳米点为晶种，开发了在Si衬底上外延生长超微量位错薄膜的技术，称为纳米接触外延。我们通过纳米接触外延技术在 Si(001) 衬底上外延生长了 Ge 和 GaSb 薄膜。这些Ge外延薄膜厚度薄至100 nm，表面粗糙度～0.尽管位错量极小，但由于作为籽晶的弹性应变松弛纳米点而完全松弛。

项目成果

Epitaxial Growth of High Quality Ge Films on Si(001) Substrates by Nanocontact Epitaxy

• DOI: 10.1021/cg200609u
• 发表时间: 2011-07-01
• 期刊: CRYSTAL GROWTH & DESIGN
• 影响因子: 3.8
• 作者: Nakamura, Yoshiaki;Murayama, Akiyuki;Ichikawa, Masakazu
• 通讯作者: Ichikawa, Masakazu

極薄Si酸化膜を形成したSi基板上のエピタキシャルGaSb薄膜の発光特性

形成超薄硅氧化膜的硅衬底上外延GaSb薄膜的发光特性

• 发表时间: 2009
• 作者: 三羽貴文;中村芳明;市川昌和
• 通讯作者: 市川昌和

ナノコンタクトエピタキシーによるSi(111)基板上Ge薄膜の形成と発光特性

Si(111)衬底上纳米接触外延Ge薄膜的形成及发光性能

• 发表时间: 2012
• 作者: 田中一樹;中村芳明;五十川雅之;吉川純;酒井朗
• 通讯作者: 酒井朗

Self-organization and self-repair of two-dimensional periodic nanoarray of epitaxial Ge nanodots using ultrathin SiO_2 film technique

超薄SiO_2薄膜技术自组织和自修复外延Ge纳米点二维周期性纳米阵列

• 发表时间: 2011
• 作者: 秋田知樹;田中真悟;田中孝治;香山正憲;Yoshiaki Nakamura
• 通讯作者: Yoshiaki Nakamura

極薄Si酸化膜を用いてナノ界面制御したSi基板上超高密度鉄酸化物ナノドットの形成技術開発

开发利用超薄硅氧化膜的纳米界面控制在硅衬底上形成超高密度氧化铁纳米点的技术

• 发表时间: 2011
• 作者: 濱中啓伸;中村芳明;杉元亮太;吉川純;酒井朗
• 通讯作者: 酒井朗