1. Abrupt GaP/Si hetero-interface using bistepped Si buffer
- Author
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Charles Cornet, Antoine Létoublon, Mounib Bahri, Karine Tavernier, M.F. da Silva, T. Nguyen Thanh, Anne Ponchet, Rozenn Bernard, Ronan Tremblay, Y. Ping Wang, A. Le Corre, Samy Almosni, Olivier Durand, T. Rohel, Gilles Patriarche, Jithesh Kuyyalil, Julien Stodolna, Ludovic Largeau, César Magén, Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (FOTON), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Surfaces, Interfaces et Nano-Objets (CEMES-SINanO), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Laboratoire de photonique et de nanostructures (LPN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Zaragoza - Universidad de Zaragoza [Zaragoza], ANR-12-BS03-0002,OPTOSI,Intégration par épitaxie de composants optoélectroniques III-V sur Si(2012), ANR-11-PRGE-0007,MENHIRS,Intégration monolithique de cellules solaires III-V à haut rendement sur substrats de silicium(2011), ANR-14-CE26-0014,ANTIPODE,Analyse approfondie de la nucléation III-V/Si pour les composants photoniques hautement intégrés(2014), European Project: 312483,EC:FP7:INFRA,FP7-INFRASTRUCTURES-2012-1,ESTEEM 2(2012), Université de Rennes (UR)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
- Subjects
Materials science ,Physics and Astronomy (miscellaneous) ,Silicon ,business.industry ,chemistry.chemical_element ,Heterojunction ,Epitaxy ,Crystallography ,chemistry ,Transmission electron microscopy ,Scanning transmission electron microscopy ,[PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci] ,Optoelectronics ,High-resolution transmission electron microscopy ,business ,Vicinal ,Molecular beam epitaxy - Abstract
International audience; We evidence the influence of the quality of the starting Si surface on the III-V/Si interface abruptness and on the formation of defects during the growth of III-V/Si heterogeneous crystal, using high resolution transmission electron microscopy and scanning transmission electron microscopy. GaP layers were grown by molecular beam epitaxy on vicinal Si (001). The strong effect of the Si substrate chemical preparation is first demonstrated by studying structural properties of both Si homoepitaxial layer and GaP/Si heterostructure. It is then shown that choosing adequate chemical preparation conditions and subsequent III-V regrowth conditions enables the quasi-suppression of micro-twins in the epilayer. Finally, the abruptness of GaP/Si interface is found to be very sensitive to the Si chemical preparation and is improved by the use of a bistepped Si buffer prior to III-V overgrowth.
- Published
- 2015
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