铋表面活性剂诱导的 InAs/GaAs(110) 量子点生长与结构
材料科学
2020-01-08 v1
摘要
我们探究了通过分子束外延在 GaAs(110) 上生长的 InAs 量子点的 Bi 表面活性剂导向自组装与结构。在 InAs 沉积过程中加入 Bi 束流，将 InAs 生长模式从二维（2D）Frank-van der Merwe 变为 Stranski-Krastanov，导致表面形成三维（3D）InAs 岛。此外，将静态 InAs 2D 层暴露于 Bi 会诱导应变层重排为 3D 岛。我们探究了这两种生长途径中改变 InAs 厚度与 Bi 束流的影响，在两种情况下均观察到 3D 岛形成的临界厚度。利用高分辨透射电子显微镜对 (110) InAs 量子点的表征揭示：由 Stranski-Krastanov 模式生长的大岛发生塑性弛豫，而由按需模式生长的小岛是共格的。沿 [1-10] 方向的应变弛豫通过 90 度纯刃型位错实现，其位错线沿 [001] 延伸；相反，沿 [001] 方向的应变释放则通过 60 度失配位错。该行为与平面 (In,Ga)As/GaAs(110) 层的观测一致。这些结果说明了表面活性剂 Bi 如何在通常不发生量子点处引发并控制其形成。
引用
@article{arxiv.1905.05303,
title = {Bismuth-surfactant-induced growth and structure of InAs/GaAs(110) quantum dots},
author = {Ryan B. Lewis and Achim Trampert and Esperanza Luna and Jesús Herranz and Carsten Pfüller and Lutz Geelhaar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.05303},
year = {2020}
}