通过熔融合金驱动选择性区域外延生长实现InP在Si上的单片集成
应用物理
2020-08-10 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们报道了一种将III-V族材料单片集成到硅中的新方法，该方法基于金属有机气相外延中的选择性区域生长，并由熔融合金驱动。我们的方法兼具选择性区域生长与液滴介导生长的元素，并融合了两种技术的优势。利用该方法，我们在(100)取向Si衬底上获得了高质量结晶的有序InP嵌入阵列。我们详尽的结构、形貌与光学研究揭示了导致缺陷形成的条件。随后消除这些条件以优化工艺，从而获得直接在Si上生长且埋于表面下方的无位错InP纳米结构。这些结构的PL信号在InP带隙能量处呈现窄峰。通过建模InP成核过程研究了生长的基本方面。该模型由我们的X射线衍射测量拟合，并与透射电子显微镜及光学研究结果吻合良好。我们的方法构成了将活性III-V材料单片集成到Si平台的新途径，并为有源Si光子学开辟了新机遇。
引用
@article{arxiv.2008.03054,
title = {Monolithic integration of InP on Si by molten alloy driven selective area epitaxial growth},
author = {Dmitrii V. Viazmitinov and Yury Berdnikov and Shima Kadkhodazadeh and Anna Dragunova and Nickolay Sibirev and Natalia Kryzhanovskaya and Ilya Radko and Alexander Huck and Kresten Yvind and Elizaveta Semenova},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.03054},
year = {2020}
}