Ulloa, J.M. et al Nanotecnology_19_2008.doc - Self\u00adassembling processes involved in the molecular beam epitaxy growth of stacked InAs\/InP quantum wires

Ulloa, J.M. et al Nanotecnology_19_2008.doc -...

This preview shows page 1 - 2 out of 5 pages.

Self-assembling processes involved in the molecular beam epitaxy  growth of stacked InAs/InP quantum wires  J M Ulloa 1 , P M Koenraad 1 , DFuster 2 , L Gonz á lez 2 , Y Gonz á lez and M U Gonz á lez Department of Applied Physics, Eindhoven University of Technology, PO Box 513 ,  NL-5600MB Eindhoven, The  Netherland s Instituto de Microelectr ó nica de Madrid (CNM-CSIC), Isaac Newton 8, 28760 Tres Cantos ,  Madrid, Spai n E-mail:  [email protected]  Abstract  The growth mechanism of stacked InAs/InP(001) quantum wires (QWRs) is studied by combining an atomic- scale cross-sectional scanning tunnelling microscopy analysis with  in situ  and in real-time stress measurements along the [110] direction (sensitive to stress relaxation during QWR formation). QWRs in stacked layers grow by a non-Stranski–Krastanov (SK) process which involves the production of extra InAs by strain-enhanced As/P exchange and a strong strain driven mass transport. Despite the different growth mechanism of the QWR between the  first and following layers of the stack, the QWRs maintain on average the same shape and composition in all the layers of the stack, revealing the high stability of this QWR configuration. 1. Introduction  The growth of stacked layers is a common approach to improve the spatial distribution and size homogeneity of self-assembled   nanostructures   [1–5].   Stacking   nanostructures  leads  to   a  vertical   correlation   between   the different layers depending on the spacer layer thickness. This is due to the strain fields produced by the buried nanostructures that propagate towards the capping layer surface where the next layer of nanostructures will be formed [1, 2]. The vertical stacking of self-assembled InAs quantum wires (QWRs) grown on InP(001) has a particular interest since they emit light at 1.55  μ m. These QWRs are formed instead of quantum dots due to a strong stress anisotropy built up during the growth process: the stress is much higher along the [110] direction than   along   the  [1-10]   direction.   This  is  due  to   the  distortion   of  As–In   bonds  along   [110]   and   As–As dimerization along [1 - 10] [6]. Therefore, stress relaxation takes place mainly along the [110] direction and the resulting nanostructures are elongated (typically more than 1  μ m long) along the [1-10] direction. In the case of InAs/InP QWR stacking, the presence of strain in the growth front can lead to relevant differences between the stacked layers and the  first one. In a previous work, it was demonstrated that an extra amount of InAs is
Image of page 1
Image of page 2

You've reached the end of your free preview.

Want to read all 5 pages?

  • Spring '13
  • L
  • Qwr

  • Left Quote Icon

    Student Picture

  • Left Quote Icon

    Student Picture

  • Left Quote Icon

    Student Picture

Stuck? We have tutors online 24/7 who can help you get unstuck.
A+ icon
Ask Expert Tutors You can ask You can ask You can ask (will expire )
Answers in as fast as 15 minutes