Skip to main content
SpringerLink
Log in

Bottom-up Approach to the Nanopatterning of Si(001)

  • Chapter
Semiconductor Nanostructures

Part of the book series: NanoScience and Technology ((NANO))

  • 3399 Accesses

Abstract

The fabrication of single-crystal semiconductor nanostructures which—due to their atomic-like discrete energy levels—are suitable for laser applications, has been a topic of intense research since the early 1990s (Mo et al., Phys. Rev. Lett. 65, 1020, 1990; Eaglesham and Cerullo, Phys. Rev. Lett. 64, 1943, 1990; Lott et al., Electron. Lett. 36, 1384, 2000). A drawback of the common preparation procedure of such quantum dots, namely film growth by the Stranski–Krastanow (SK) mode, is the nonuniform size distribution that broadens the optical spectra compared to quantum-well devices. We follow an alternative approach based on the growth on patterned substrates, which promises dense, uniformly sized, spatially ordered, and wetting-layer-free quantum dot arrays. This article reviews our recent studies on the nanopatterning of Si(001).

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Log in via an institution
Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 129.00
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD 169.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info
Hardcover Book
USD 169.99
Price excludes VAT (USA)
  • Durable hardcover edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

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

    Article  CAS  Google Scholar 

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

    Article  CAS  Google Scholar 

  3. J.A. Lott, N.N. Ledentsov, V.M. Ustinov, N.A. Maleev, A.E. Zhukov, A.R. Kovsh, M.V. Maximov, B.V. Volovik, Z.I. Alferov, D. Bimberg, Electron. Lett. 36, 1384 (2000)

    Article  CAS  Google Scholar 

  4. I.N. Stranski, L. Krastanow, Sitzungsber. Akad. Wiss. Wien, Abt. IIb 146, 797 (1937)

    Google Scholar 

  5. G. Wedler, J. Walz, T. Hesjedal, E. Chilla, R. Koch, Phys. Rev. Lett. 80, 2382 (1998)

    Article  CAS  Google Scholar 

  6. D.M. Schaadt, S. Krauß, R. Koch, K.H. Ploog, Appl. Phys. A 83, 267 (2006)

    Article  CAS  Google Scholar 

  7. X. Deng, J.D. Weil, M. Krishnamurthy, Phys. Rev. Lett. 80, 4721 (1998)

    Article  CAS  Google Scholar 

  8. D. Leonard, M. Krishnamurthy, C.M. Reaves, S.P. Denbaars, P.M. Petroff, Appl. Phys. Lett 63, 3203 (1993)

    Article  CAS  Google Scholar 

  9. G. Springholz, T. Schwarzl, W. Heiss, M. Aigle, H. Pascher, I. Vavra, Appl. Phys. Lett. 79, 1225 (2001)

    Article  CAS  Google Scholar 

  10. H. Kirmse, R. Schneider, M. Rabe, W. Neumann, F. Henneberger, Appl. Phys. Lett. 72, 1329 (1998)

    Article  CAS  Google Scholar 

  11. J.A. Floro, G.A. Locadomo, E. Chason, L.B. Freund, M. Sinclair, R.D. Twesten, R.Q. Hwang, Phys. Rev. Lett. 80, 4717 (1998)

    Article  CAS  Google Scholar 

  12. M. Grundmann, J. Christen, N.N. Ledentsov, J. Böhrer, D. Bimberg, S.S. Ruvimov, P. Werner, U. Richter, U. Gösele, J. Heydenreich, V.M. Ustinov, A.Y. Egorov, A.E. Zhukov, P.S. Kop’ev, Z.I. Alferov, Phys. Rev. Lett. 74, 4043 (1995)

    Article  CAS  Google Scholar 

  13. H. Rong, A. Liu, R. Jones, O. Cohen, R. Hak, D. Nicolaescu, A. Fang, M. Paniccia, Nature 433, 292 (2005)

    Article  CAS  Google Scholar 

  14. H. Rong, R. Jones, A. Liu, O. Cohen, D. Hak, A. Fang, M. Paniccia, Nature 433, 725 (2005)

    Article  CAS  Google Scholar 

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

    Article  CAS  Google Scholar 

  16. G. Jin, J.L. Liu, S.G. Thomas, Y.H. Luo, K.L. Wang, B.-Y. Nguyen, Appl. Phys. Lett. 75, 2752 (1999)

    Article  CAS  Google Scholar 

  17. T. Kitajima, B. Liu, S.R. Leone, Appl. Phys. Lett. 80, 497 (2002)

    Article  CAS  Google Scholar 

  18. Z. Zhong, A. Halilovic, T. Fromherz, F. Schäffler, G. Bauer, Appl. Phys. Lett. 82, 4779 (2003)

    Article  CAS  Google Scholar 

  19. B. Yang, F. Liu, M.G. Lagally, Phys. Rev. Lett. 92, 025502 (2004)

    Article  Google Scholar 

  20. Y.H. Xie, S.B. Samavedam, M. Bulsara, T.A. Langdo, E.A. Fitzgerald, Appl. Phys. Lett. 71, 3567 (1997)

    Article  CAS  Google Scholar 

  21. M. Kammler, R. Hull, M.C. Reuter, F.M. Ross, Appl. Phys. Lett. 82, 1093 (2002)

    Article  Google Scholar 

  22. R. Koch, G. Wedler, J.J. Schulz, B. Wassermann, Phys. Rev. Lett. 87, 136104 (2001)

    Article  CAS  Google Scholar 

  23. J. Tersoff, R.M. Tromp, Phys. Rev. Lett. 70, 2782 (1993)

    Article  CAS  Google Scholar 

  24. V.A. Shchukin, N.N. Ledentsov, P.S. Kop’ev, D. Bimberg, Phys. Rev. Lett. 75, 2968 (1995)

    Article  CAS  Google Scholar 

  25. E. Pehlke, N. Moll, A. Kley, M. Scheffler, Appl. Phys. A 65, 525 (1997)

    Article  CAS  Google Scholar 

  26. K. Müller, E. Lang, L. Hammer, W. Grimm, P. Heilmann, K. Heinz, in Determination of Surface Structure by LEED, ed. by P.M. Marcus, F. Jona (Plenum, New York, 1984), p. 483

    Google Scholar 

  27. H. Niehus, U.K. Köhler, M. Copel, J.E. Demuth, J. Microsc. 152, 735 (1988)

    CAS  Google Scholar 

  28. H.J.W. Zandvliet, H.K. Louwsma, P.E. Hegeman, B. Poelsema, Phys. Rev. Lett. 75, 3890 (1995)

    Article  CAS  Google Scholar 

  29. F.-K. Men, A.R. Smith, K.-J. Chao, Z. Zhang, C.-K. Shi, Phys. Rev. B 52, R8650 (1995)

    Article  CAS  Google Scholar 

  30. H.Q. Yang, C.X. Zhu, J.N. Gao, Z.Q. Xue, S.J. Pang, Surf. Sci. 412/413, 236 (1998)

    Article  CAS  Google Scholar 

  31. M.-H. Tsai, Y.-S. Tsai, C.S. Chang, Y. Wei, I.S.T. Tsong, Phys. Rev. Lett. 56, 7435 (1997)

    CAS  Google Scholar 

  32. A. Ney, J.J. Schulz, C. Pampuch, L. Peripelittchenko, R. Koch, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 775, P9.17.1 (2003)

    Google Scholar 

  33. V. Feil, H.J.W. Zandvliet, M.-H. Tsai, J.D. Dow, I.S.T. Tsong, Phys. Rev. Lett. 69, 3076 (1992)

    Article  CAS  Google Scholar 

  34. M. Chander, Y.Z. Li, D. Rioux, J.H. Weaver, Phys. Rev. Lett. 71, 4154 (1993)

    Article  CAS  Google Scholar 

  35. Y. Wei, L. Li, I.S.T. Tsong, Appl. Phys. Lett. 66, 1818 (1995)

    Article  CAS  Google Scholar 

  36. A. Ney, J.J. Schulz, C. Pampuch, L. Peripelittchenko, R. Koch, Surf. Sci. Lett. 520, L633 (2002)

    Article  CAS  Google Scholar 

  37. A. Ishizaka, Y. Shiraki, J. Electrochem. Soc. 133, 666 (1986)

    Article  CAS  Google Scholar 

  38. P.C. Weakliem, Z. Zhang, H. Metiu, Surf. Sci. 336, 303 (1995)

    Article  CAS  Google Scholar 

  39. A. Natori, R. Nishiyama, H. Yasunaga, Surf. Sci. 397, 71 (1998)

    Article  CAS  Google Scholar 

  40. C.V. Ciobanu, D.T. Tambe, V.B. Shenoy, Surf. Sci. 556, 171 (2004)

    Article  CAS  Google Scholar 

  41. R. Koch, Surf. Sci. 600, 4694 (2006)

    Article  CAS  Google Scholar 

Download references

Authors
  1. R. Koch
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Editor information

Editors and Affiliations

  1. Institut für Festkörperphysik, TU Berlin, Fakultät Mathematik/Naturwissenschaften, Hardenbergstr. 36, 10623, Berlin, Germany

    Dieter Bimberg

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2008 Springer-Verlag Berlin Heidelberg

About this chapter

Cite this chapter

Koch, R. (2008). Bottom-up Approach to the Nanopatterning of Si(001). In: Bimberg, D. (eds) Semiconductor Nanostructures. NanoScience and Technology. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-77899-8_4

Download citation

Publish with us

Policies and ethics

Search

Navigation