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Ge/Si(100)润湿层上的3D纳米结构:小丘与预量子点

材料科学 2016-06-22 v1

摘要

亚临界Ge润湿层(WL<3.5 ML)的退火会引发3D纳米结构的形成,其形状和取向由WL厚度决定,从而与应变能直接相关。通过扫描隧道显微镜研究了这些纳米结构(小丘和预量子点)的出现。在350 C沉积的润湿层初始在纳米尺度上粗糙,并经历渐进转变和光滑化,直到T>460 C观察到空位线和2xn重构。然后亚稳态Ge润湿层(WL)坍塌形成3D纳米结构,其形貌由WL厚度控制:首先,对于薄润湿层形成小丘,其具有婚礼蛋糕型结构,台阶边缘平行于<110>方向;而从较厚层形成{105}晶面结构,即所谓的预量子点(p-QDs)。润湿层厚度从而失配应变能控制结构类型。小丘与p-QDs regime之间的交叉厚度在1.6至2.1 ML之间。小丘比p-QDs具有更大的横向尺寸和体积,而p-QDs是异常小的量子点,宽度下限为10 nm。我们的工作为在弹性应变Ge/Si系统中控制纳米结构形貌和尺寸开辟了新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.1604.03194,
  title  = {3D Nanostructures on Ge/Si(100) Wetting Layers: Hillocks and Pre-Quantum Dots},
  author = {Gopalakrishnan Ramalingam and Jerrold A. Floro and Petra Reinke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1604.03194},
  year   = {2016}
}

备注

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