A universal mechanism to describe the III-V on Si growth by Molecular Beam Epitaxy
Ida Lucci
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,
Simon Charbonnier
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,
Laurent Pedesseau
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Maxime Vallet
(3)
,
Laurent Cerutti
(4)
,
Jean-Baptiste Rodriguez
(4)
,
Eric Tournié
(4)
,
Rozenn Bernard
(1)
,
Antoine Létoublon
(1)
,
Nicolas Bertru
(1)
,
Alain Le Corre
(1)
,
Stephanie Rennesson
(5)
,
Fabrice Semond
(5)
,
Gilles Patriarche
(6)
,
Ludovic Largeau
(6)
,
Pascal Turban
(2)
,
Anne Ponchet
(3)
,
C. Cornet
(1)
1
FOTON -
Institut des Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON
2 IPR - Institut de Physique de Rennes
3 CEMES - Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales
4 NANOMIR - Composants à Nanostructure pour le moyen infrarouge
5 CRHEA - Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications
6 C2N - Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Marcoussis]
2 IPR - Institut de Physique de Rennes
3 CEMES - Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales
4 NANOMIR - Composants à Nanostructure pour le moyen infrarouge
5 CRHEA - Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications
6 C2N - Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Marcoussis]
Ida Lucci
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1004808
Simon Charbonnier
- Fonction : Auteur
- PersonId : 17924
- IdHAL : simon-charbonnier
- IdRef : 253131235
Laurent Pedesseau
- Fonction : Auteur
- PersonId : 3779
- IdHAL : laurent-pedesseau
- ORCID : 0000-0001-9414-8644
- IdRef : 069404003
Maxime Vallet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 18680
- IdHAL : maxime-vallet
- ORCID : 0000-0002-7769-590X
- IdRef : 183058984
Laurent Cerutti
- Fonction : Auteur
- PersonId : 18385
- IdHAL : laurent-cerutti
- ORCID : 0000-0002-1758-7130
- IdRef : 069263302
Jean-Baptiste Rodriguez
- Fonction : Auteur
- PersonId : 15914
- IdHAL : bobjb
- ORCID : 0000-0002-1930-1984
- IdRef : 074248979
Eric Tournié
- Fonction : Auteur
- PersonId : 18604
- IdHAL : eric-tournie
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Rozenn Bernard
- Fonction : Auteur
- PersonId : 13325
- IdHAL : rozenn-bernard
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- IdRef : 111104742
Antoine Létoublon
- Fonction : Auteur
- PersonId : 3357
- IdHAL : antoine-letoublon
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Nicolas Bertru
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : nicolas-bertru
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- IdRef : 099532093
Alain Le Corre
- Fonction : Auteur
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Gilles Patriarche
- Fonction : Auteur
- PersonId : 749659
- IdHAL : gilles-patriarche
- ORCID : 0000-0002-3917-2470
- IdRef : 085221872
Ludovic Largeau
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1032436
- IdHAL : largeau-l
- ORCID : 0009-0003-0251-7273
Anne Ponchet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 18513
- IdHAL : anne-ponchet
- IdRef : 033125554
C. Cornet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 3283
- IdHAL : charles-cornet
- ORCID : 0000-0002-1363-7401
- IdRef : 112108571
Résumé
In this work, we experimentally and theoretically clarify the III-V/Si crystal growth processes. Atomically-resolved microscopy shows that mono-domain 3D islands are observed at theearly stages of AlSb, AlN and GaP molecular beam epitaxy on Si, independently of strain. It is also shown that complete III-V/Si wetting cannot be achieved in most III-V/Si systems, this conclusion being reinforced when pretreatment of the Si surface is performed. Surface/interface contributions to the free energy changes are found to be prominent over strain relief processes. We finally propose a universal description of III-V/Si growth processes, including the description of antiphase boundaries formation.