Stability and segregation of B and P dopants in Si/SiO 2 core-shell nanowires

Nano Letters

Volumn 12, Issue 10, 2012, Pages 5068-5073

  Kim, Sunghyun ^a   Park, Ji Sang ^a   Chang, K J ^a  

^a Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)   (South Korea)

Author keywords

B and P dopants; density functional; dopant segregation; doping; Silicon nanowires

Indexed keywords

ATOMIC MODELS; B ATOMS; BULK AMORPHOUS; CORE-SHELL NANOWIRES; CRYSTALLINE SI; DENSITY FUNCTIONALS; DOPANT SEGREGATION; FIRST-PRINCIPLES DENSITY FUNCTIONAL CALCULATIONS; INTERSTITIALS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; NEAREST-NEIGHBORS; SI NANOWIRE; SILICON NANOWIRES; THERMAL OXIDATION;

AMORPHOUS SILICON; CALCULATIONS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; MOLECULAR DYNAMICS; NANOWIRES; SILICA; SILICON; SILICON OXIDES;

DOPING (ADDITIVES);

EID: 84867438800     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl3013924     Document Type: Article

References (53)

1. Lauhon, L. J.; Gudiksen, M. S.; Wang, D.; Lieber, C. M. Nature 2002, 420, 57-61
2. Singh, N.; Agarwal, A.; Bera, L. K.; Liow, T. Y.; Yang, R.; Rustagi, S. C.; Tung, C. H.; Kumar, R.; Lo, G. Q.; Balasubramanian, N.; Kwong, D.-L. IEEE Electron Device Lett. 2006, 27, 383-386
3. Tian, B.; Zheng, X.; Kempa, T. J.; Fang, Y.; Yu, N.; Yu, G.; Huang, J.; Lieber, C. M. Nature 2007, 449, 885-889
4. Boukai, A. I.; Bunimovich, Y.; Tahir-Kheli, J.; Yu, J.-K.; Goddard, W. A.; Heath, J. R. Nature 2008, 451, 168-171
5. Cui, Y.; Wei, Q.; Park, H.; Lieber, C. M. Science 2001, 293, 1289-1292
6. Cui, Y.; Duan, X.; Hu, J.; Lieber, C. M. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 5213-5216
7. Fernández-Serra, M.; Adessi, C.; Blase, X. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 166805
8. Fernández-Serra, M.-V.; Adessi, C.; Blase, X. Nano Lett. 2006, 6, 2674-2678
9. Peelaers, H.; Partoens, B.; Peeters, F. M. Nano Lett. 2006, 6, 2781-2784
10. Leao, C. R.; Fazzio, A.; da Silva, A. J. R. Nano Lett. 2008, 8, 1866-1871
11. Han, J.; Chan, T.-L.; Chelikowsky, J. R. Phys. Rev. B 2010, 82, 153413
12. Fukata, N.; Ishida, S.; Yokono, S.; Takiguchi, R.; Chen, J.; Sekiguchi, T.; Murakami, K. Nano Lett. 2011, 11, 651-656
13. Diarra, M.; Niquet, Y.-M.; Delerue, C.; Allan, G. Phys. Rev. B 2007, 75, 045301
14. Björk, M. T.; Schmid, H.; Knoch, J.; Riel, H.; Riess, W. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 103-107
15. Allen, J. E.; Perea, D. E.; Hemesath, E. R.; Lauhon, L. J. Adv. Mater. 2009, 21, 3067-3072
16. Koren, E.; Berkovitch, N.; Rosenwaks, Y. Nano Lett. 2010, 10, 1163-1167
17. Koren, E.; Hyun, J. K.; Givan, U.; Hemesath, E. R.; Lauhon, L. J.; Rosenwaks, Y. Nano Lett. 2011, 11, 183-187
18. Kawashima, T.; Imamura, G.; Saitoh, T.; Komori, K.; Fujii, M.; Hayashi, S. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 15160-15165
19. Imamura, G.; Kawashima, T.; Fujii, M.; Nishimura, C.; Saitoh, T.; Hayashi, S. Nano Lett. 2008, 8, 2620-2624
20. Schlitz, R. A.; Perea, D. E.; Lensch-Falk, J. L.; Hemesath, E. R.; Lauhon, L. J. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 162101
21. Xie, P.; Hu, Y.; Fang, Y.; Huang, J.; Lieber, C. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 15254-15258
22. Moon, C.-Y.; Lee, W.-J.; Chang, K. J. Nano Lett. 2008, 8, 3086-3091
23. Demichel, O.; Calvo, V.; Noé, P.; Salem, B.; Fazzini, P.-F.; Pauc, N.; Oehler, F.; Gentile, P.; Magnea, N. Phys. Rev. B 2011, 83, 245443
24. Najmzadeh, M.; Bouvet, D.; Dobrosz, P.; Olsen, S.; Ionescu, A. M. Microelectron. Eng. 2009, 86, 1961-1964
25. Cui, H.; Wang, C. X.; Yang, G. W. Nano Lett. 2008, 8, 2731-2737
26. Kim, B.-H.; Pamungkas, M. A.; Park, M.; Kim, G.; Lee, K.-R.; Chung, Y.-C. Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 143115
27. Sakamoto, K.; Nishi, K.; Ichikawa, F.; Ushio, S. J. Appl. Phys. 1987, 61, 1553-1555
28. Fahey, P. M.; Griffin, P. B.; Plummer, J. D. Rev. Mod. Phys. 1989, 61, 289-384
29. Jain, S. C.; Schoenmaker, W.; Lindsay, R.; Stolk, P. A.; Decoutere, S.; Willander, M.; Maes, H. E. J. Appl. Phys. 2002, 91, 8919-8941
30. Ng, M.-F.; Zhou, L.; Yang, S.-W.; Sim, L. Y.; Tan, V. B. C.; Wu, P. Phys. Rev. B 2007, 76, 155435
31. Nolan, M.; OCallaghan, S.; Fagas, G.; Greer, J. C.; Frauenheim, T. Nano Lett. 2007, 7, 34-38
32. Aradi, B.; Ramos, L. E.; Deák, P.; Köhler, T.; Bechstedt, F.; Zhang, R. Q.; Frauenheim, T. Phys. Rev. B 2007, 76, 035305
33. Bondi, R. J.; Lee, S.; Hwang, G. S. ACS Nano 2011, 5, 1713-1723
34. Koleini, M.; Ciacchi, L. C.; Fernández-Serra, M. V. ACS Nano 2011, 5, 2839-2846
35. Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45, 13244-13249
36. Blöchl, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50, 17953-17979
37. Kresse, G.; Joubert, D. Phys. Rev. B 1999, 59, 1758-1775
38. Kresse, G.; Furthmüller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169-11186
39. Kresse, G.; Furthmüller, J. Comput. Mater. Sci. 1996, 6, 15-50
40. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13, 5188-5192
41. Wu, Y.; Cui, Y.; Huynh, L.; Barrelet, C. J.; Bell, D. C.; Lieber, C. M. Nano Lett. 2004, 4, 433-436
42. van Beest, B. W. H.; Kramer, G. J.; van Santen, R. A. Phys. Rev. Lett. 1990, 64, 1955-1958
43. Gale, J. D.; Rohl, A. L. Mol. Simul. 2003, 29, 291-341
44. Vollmayr, K.; Kob, W.; Binder, K. Phys. Rev. B 1996, 54, 15808-15827
45. Mozzi, R. L.; Warren, B. E. J. Appl. Crystallogr. 1969, 2, 164-172
46. Hong, K.-H.; Kim, J.; Lee, S.-H.; Shin, J. K. Nano Lett. 2008, 8, 1335-1340
47. Keister, J. W.; Rowe, J. E.; Kolodziej, J. J.; Niimi, H.; Madey, T. E.; Lucovsky, G. J. Vac. Sci. Technol., B 1999, 17, 1831-1835
48. Oh, Y. J.; Hwang, J.-H.; Noh, H.-K.; Bang, J.; Ryu, B.; Chang, K. J. Microelectron. Eng. 2012, 89, 120-123
49. Windl, W.; Bunea, M. M.; Stumpf, R.; Dunham, S. T.; Masquelier, M. P. Phys. Rev. Lett. 1999, 83, 4345-4348
50. Hakala, M.; Puska, M. J.; Nieminen, R. M. Phys. Rev. B 2000, 61, 8155-8161
51. Kim, Y.-S.; Chang, K. J. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 041903
52. Liu, X.-Y.; Windl, W.; Beardmore, K. M.; Masquelier, M. P. Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 1839-1841
53. Harrison, S. A.; Edgar, T. F.; Hwang, G. S. Phys. Rev. B 2006, 74, 195202