Tailoring the properties of semiconductor nanowires using ion beams

Physica Status Solidi (B) Basic Research

Volumn 247, Issue 10, 2010, Pages 2329-2337

  Ronning, C ^a   Borschel, C ^a   Geburt, S ^a   Niepelt, R ^a   Muller S ^b   Stichtenoth, D ^b   Richters, J P ^c   Dev, A ^c   Voss, T ^c   Chen, L ^d   Heimbrodt, W ^d   Gutsche, C ^e   Prost, W ^e  

^a FRIEDRICH SCHILLER UNIVERSITY JENA   (Germany)

^b UNIVERSITY OF GÖTTINGEN   (Germany)

^c UNIVERSITY OF BREMEN   (Germany)

^d PHILIPPS UNIVERSITY MARBURG   (Germany)

^e UNIVERSITY OF DUISBURG ESSEN   (Germany)

Author keywords

Defects; Ion beams; Nanowires

Indexed keywords

EID: 78650456595     PISSN: 03701972     EISSN: 15213951     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/pssb.201046192     Document Type: Article

References (76)

1. R. S. Wagner and W. C. Ellis, Appl. Phys. Lett. 4, 89 (1964).
2. C. Borchers, S. Müller, D. Stichtenoth, D. Schwen, and C. Ronning, J. Phys. Chem. B 110, 1656 (2006).
3. K. A. Dick, K. Deppert, T. Martensson, B. Mandl, L. Samuelson, and W. Seifert, Nano Lett. 5, 761 (2005).
4. J. Johansson, C. P. T. Svensson, T. Martensson, L. Samuelson, and W. Seifert, J. Phys. Chem. B 109, 13567 (2005).
5. H. Y. Li, O. Wunnicke, M. T. Borgström, W. Immink, M. van Weert, M. A. Verheijen, and P. Bakkers, Nano Lett. 7, 1144 (2007).
6. S. J. Pearton, D. P. Norton, and F. Ren, Small 3, 1144 (2007).
7. M. V. Fernandez-Serra, C. Adessi, and X. Blase, Phys. Rev. Lett. 96, 166805 (2006).
8. J. S. Kulkarni, O. Kazakova, and J. D. Holmes, Appl. Phys. A 85, 277 (2006).
9. P. Xie, Y. Hu, Y. Fang, J. Huang, and C. M. Lieber, Proc. Natl. Acad. Sci. 106, 15254 (2009).
10. S. C. Erwin, L. Zu, M. I. Haftel, A. L. Efros, T. A. Kennedy, and D. J. Norris, Nature 436, 91 (2005).
11. A. Colli, A. Fasoli, C. Ronning, S. Pisana, S. Piscanec, and A. C. Ferrari, Nano Lett. 8, 2188 (2008).
12. S. Dhara, A. Datta, C. T. Wu, Z. H. Lan, K. H. Chen, Y. L. Wang, L. C. Chen, C. W. Hsu, H. M. Lin, and C. C. Chen, Appl. Phys. Lett. 82, 451 (2003).
13. J. F. Ziegler, J. P. Biersack, and U. Littmark, The stopping and ranges of ions in solids (Pergamon Press, New York, 1985).
14. J. S. Williams, Mater. Sci. Eng. 253, 8 (1998).
15. K. Lorenz, E. Alves, E. Wendler, O. Bilani, W. Wesch, and M. Hayes, Appl. Phys. Lett. 87, 191904 (2005).
16. J. L. Benton, S. Libertino, P. Kringhøj, D. J. Eaglesham, J. M. Poate, and S. Coffa, J. Appl. Phys. 82, 120 (1997).
17. C. Ronning, P. X. Gao, Y. Ding, Z. L. Wang, and D. Schwen, Appl. Phys. Lett. 84, 783 (2004).
18. H. M. Naguib and R. Kelly, Radiat. Eff. Defects Solids 25, 1 (1975).
19. D. Stichtenoth, K. Wegener, C. Gutsche, I. Regolin, F. J. Tegude, W. Prost, M. Seibt, and C. Ronning, Appl. Phys. Lett. 92, 163107 (2008).
20. D. Weissenberger, M. Dürrschnabel, D. Gerthsen, F. Pérez-Willard, A. Reiser, G. M. Prinz, M. Feneberg, K. Thonke, and R. Sauer, Appl. Phys. Lett. 91, 132110 (2007).
21. S. Geburt, D. Stichtenoth, S. Müller, W. Dewald, C. Ronning, J. Wang, Y. Jiao, Y. Y. Rao, S. K. Hark, and Q. Li, J. Nanosci. Nanotechnol. 8, 244 (2008).
22. D. Stichtenoth, Dimensional Effects in Semiconductor Nanowires, Dissertation, University of Göttingen (2008).
23. P. Sigmund, Phys. Rev. 184, 383 (1969).
24. V. Tuboltsev and J. Raisanen, Small 5, 2687 (2009).
25. R. M. Bradley and J. M. Harper, J. Vac. Sci. Technol. A 6, 2390 (1988).
26. L. Romano, N. G. Rudawski, M. R. Holzworth, K. S. Jones, S. G. Choi, and S. T. Picraux, J. Appl. Phys. 106, 114316 (2009).
27. C. Borschel, R. Niepelt, S. Geburt, C. Gutsche, I. Regolin, W. Prost, F.-J. Tegude, D. Stichtenoth, D. Schwen, and C. Ronning, Small 5, 2576 (2009).
28. D. Schwen, M. Huang, P. Bellon, and R. S. Averback, J. Nucl. Mater. 392, 35 (2009).
29. M. A. Zimmler, D. Stichtenoth, C. Ronning, W. Yi, V. Narayanamurti, T. Voss, and F. Capasso, Nano Lett. 8, 1695 (2008).
30. T. Voss, G. T. Svacha, E. Mazur, S. Müller, C. Ronning, D. Konjhodzic, and F. Marlow, Nano Lett. 7, 3675 (2007).
31. T. Voss, J.-P. Richters, and A. Dev, Phys. Status Solidi B 247, 2476 (2010), this issue.
32. M. A. Zimmler, J. Bao, F. Capasso, S. Müller, and C. Ronning, Appl. Phys. Lett. 93, 501101 (2008).
33. M. A. Zimmler, F. Capasso, S. Müller, and C. Ronning, Semicond. Sci. Technol. 25, 024001 (2010).
34. S. Müller, M. Zhou, Q. Li, and C. Ronning, Nanotechnology 20, 135704 (2009).
35. B. K. Meyer, J. Sann, D. M. Hofmann, C. Neumann, and A. Zeuner, Semicond. Sci. Technol. 20, 62 (2004).
36. S. Müller, M. Lorenz, C. Czekalla, G. Benndorf, H. Hochmuth, M. Grundmann, H. Schmidt, and C. Ronning, J. Appl. Phys. 104, 123504 (2008).
37. R. S. Anderson, Phys. Rev. 164, 398 (1967).
38. H. A. Weakliem, J. Chem. Phys. 36, 2117 (1962).
39. E. Malguth, A. Hoffmann, and M. R. Phillips, Phys. Status Solidi B 245, 455 (2008).
40. R. Heitz, A. Hoffmann, and I. Broser, Phys. Rev. B 45, 8977 (1992).
41. H.-J. Schulz and M. Thiede, Phys. Rev. B 35, 18 (1987).
42. P. Koidl, Phys. Rev. B 15, 2493 (1977).
43. T. Monteiro, C. Boemare, M. J. Soares, E. Rita, and E. Alves, J. Appl. Phys. 93, 8995 (2003).
44. S. Müller, Structural and optical impact of transition metal implantation into zinc oxide single crystals and nanowires, Dissertation, University of Göttingen (2009).
45. A. Hoffmann and R. Heitz, Z. Phys. Chem. 3, 201 (1997).
46. M. Schumm, M. Koerdel, S. Müller, C. Ronning, E. Dynowska, Z. Golacki, W. Szuszkiewicz, and J. Geurts, J. Appl. Phys. 105, 83525 (2009).
47. T. Hirate, S. Sasaki, W. Li, H. Miyashita, T. Kimpara, and T. Satoh, Thin Solid Films 487, 35 (2005).
48. B. Cheng, Y. Xiao, G. Wu, and L. Zhang, Adv. Funct. Mater. 14, 913 (2004).
49. D. R. Lide (ed.), Handbook of Chemistry and Physics (CRC Press, Boca Raton, 1996).
50. G. H. Dieke, Spectra and Energy Levels of Rare Earth Ions in Crystals (Interscience Publishers, New York, 1968).
51. Y. Liu, W. Luo, R. Li, and X. Chen, Opt. Lett. 32, 566 (2007).
52. Y. Liu, W. Luo, R. Li, G. Liu, M. R. Antonio, and X. Chen, J. Phys. Chem. C 112, 686 (2008).
53. C. Görller-Walrand and K. Binnemans, Rationalization of Crystal-Field Parametrization, Vol. 23 (Elsevier Sience B. V., Amsterdam, 1996), Chap. 155.
54. W. Körber and A. Hangleiter, Appl. Phys. Lett. 52, 114 (1988).
55. K. Sato, T. Takamasu, and G. Kido, J. Appl. Phys. 95, 2924 (2004).
56. C. Cascales, M. D. Serrano, F. Esteban-Betegon, C. Zaldo, R. Peters, K. Petermann, G. Huber, L. Ackermann, D. Rytz, C. Dupre, M. Rico, J. Liu, U. Griebner, and V. Petrov, Phys. Rev. B 74, 174114 (2006).
57. A. Lupei, V. Lupei, C. Presura, V. N. Enaki, and A. Petraru, J. Phys.: Condens. Matter 11, 3769 (1999).
58. S. Bachir, J. C. Ronfard-Haret, K. Azuma, D. Kouyate, and J. Kossanyi, Chem. Phys. Lett. 213, 54 (1993).
59. E. Rita, E. Alves, U. Wahl, J. G. Correia, A. J. Neves, M. J. Soares, and T. Monteiro, Physica B 340-342, 235 (2003).
60. T. Monteiro, M. J. Soares, A. Neves, M. Oliveira, E. Rita, U. Wahl, and E. Alves, Phys. Status Solidi C 1, 254 (2007).
61. I. R. Martin, V. D. Rodriguez, R. Alcala, and R. Cases, J. Non-Cryst. Solids 161, 294 (1993).
62. Y. S. Han, D. J. Lee, and J. Heo, J. Non-Cryst. Solids 321, 210 (2003).
63. C. G. Van de Walle, Phys. Rev. Lett. 85, 1012 (2000).
64. S. F. J. Cox, E. A. Davis, S. P. Cottrell, P. J. C. King, J. S. Lord, J. M. Gil, H. V. Alberto, R. C. Vilao, J. P. Duarte, N. A. de Campos, A. Weidinger, R. L. Lichti, and S. J. C. Irvine, Phys. Rev. Lett. 86, 2601 (2001).
65. K. Ip, M. E. Overberg, Y. W. Heo, D. P. Norton, S. J. Pearton, C. E. Stutz, S. O. Kucheyev, C. Jagadisch, J. S. Williams, B. Luo, F. Ren, D. C. Look, and J. M. Zavada, Solid State Electron. 47, 2255 (2003).
66. A. Y. Polyakov, N. B. Smirnov, A. V. Govorkov, K. Ip, M. E. Overberg, Y. W. Heo, D. P. Norton, S. J. Pearton, B. Luo, F. Ren, and J. M. Zavada, J. Appl. Phys. 94, 400 (2003).
67. S. J. Pearton, D. P. Norton, K. Ip, Y. W. Heo, and T. Steiner, Prog. Mater. Sci. 50, 293 (2005).
68. Y. W. Heo, L. C. Tien, D. P. Norton, B. S. Kang, F. Ren, B. P. Gila, and S. J. Pearton, Appl. Phys. Lett. 85, 2002 (2004).
69. Z. M. Liao, K. J. Liu, J. M. Zhang, J. Xu, and D. P. Yu, Phys. Lett. A 367, 207 (2007).
70. A. Dev, R. Niepelt, J. P. Richters, C. Ronning, and T. Voss, Nanotechnology 21, 065709 (2010).
71. M. Liu, A. H. Kitai, and P. Mascher, J. Lumin. 54, 35 (1992).
72. K. Vanheusden, C. H. Seager, W. L. Warren, D. R. Tallant, and J. A. Voigt, Appl. Phys. Lett. 68, 403 (1996).
73. J. Bang and K. J. Chang, Appl. Phys. Lett. 92, 132109 (2008).
74. H. L. Mosbacker, Y. M. Strzhemechny, B. D. White, P. E. Smith, D. C. Look, D. C. Reynolds, C. W. Litton, and L. J. Brillson, Appl. Phys. Lett. 87, 12102 (2005).
75. W. Hong, G. Jo, J. I. Sohn, W. Park, M. Choe, G. Wang, Y. H. Kahng, M. E. Welland, and T. Lee, ACS Nano 4, 818 (2010).
76. F. D. Auret, S. A. Goodman, M. Hayes, M. J. Legodi, H. A. van Laarhoven, and D. C. Look, Appl. Phys. Lett. 79, 3074 (2001).