Twinning-, polytypism-, and polarity-induced morphological modulation in nonplanar nanostructures with van der Waals Epitaxy

Advanced Functional Materials

Volumn 23, Issue 13, 2013, Pages 1636-1646

  Utama, Muhammad Iqbal Bakti ^a   De La Mata, Maria ^b   Magen, Cesar ^c   Arbiol, Jordi ^b,d   Xiong, Qihua ^a,e  

^a NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

^b INSTITUT DE CIÈNCIA DE MATERIALS DE BARCELONA ICMAB CSIC   (Spain)

^c UNIVERSITY OF ZARAGOZA   (Spain)

^d INSTITUCIÓ CATALANA DE RECERCA I ESTUDIS AVANÇATS ICREA   (Spain)

^e NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

Author keywords

crystal growth; polytypism; twinning; vvan der Waals epitaxy; zinc telluride

Indexed keywords

AS-GROWN PRODUCTS; EPITAXIAL MATERIALS; EPITAXIAL NANOSTRUCTURES; POLYTYPISM; VAN DER WAALS EPITAXY; VARIABLE CROSS SECTION; VERTICALLY ALIGNED; ZINC TELLURIDES;

CRYSTAL GROWTH; EPITAXIAL GROWTH; INTERFACES (MATERIALS); LATTICE MISMATCH; MORPHOLOGY; NANORODS; VAN DER WAALS FORCES; ZINC COMPOUNDS;

TWINNING;

EID: 84875873784     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201202027     Document Type: Article

References (59)

1. M. I. B. Utama, J. Zhang, R. Chen, X. Xu, D. Li, H. Sun, Q. H. Xiong, Nanoscale 2012, 4, 1422.
2. a) S. Mardix, Phys. Rev. B 1986, 33, 8677
3. b) E. Alexander, Z. H. Kalman, S. Mardix, I. T. Steinberger, Philos. Mag. 1970, 21, 1237.
4. Y. Ding, Z. L. Wang, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 12280.
5. J. Bao, D. C. Bell, F. Capasso, J. B. Wagner, T. Mårtensson, J. Trägårdh, L. Samuelson, Nano Lett. 2008, 8, 836.
6. a) M. Shiojiri, C. Kaito, J. Cryst. Growth 1981, 52, 173
7. b) H. Iwanaga, M. Fujii, S. Takeuchi, J. Cryst. Growth 1993, 134, 275
8. c) L. Manna, E. C. Scher, A. P. Alivisatos, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12700.
9. M. I. B. Utama, Q. Zhang, S. F. Jia, D. H. Li, J. B. Wang, Q. H. Xiong, ACS Nano 2012, 6, 2281.
10. M. de la Mata, C. Magen, J. Gazquez, M. I. B. Utama, M. Heiss, S. Lopatin, F. Furtmayr, C. J. Fernández-Rojas, B. Peng, J. R. Morante, R. Rurali, M. Eickhoff, A. Fontcuberta i Morral, Q. Xiong, J. Arbiol, Nano Lett. 2012, 12, 2579.
11. J. E. Ayers, Heteroepitaxy of Semiconductors: Theory, Growth, and Characterization, CRC Press, Boca Raton, FL 2007.
12. A. Koma, K. Sunouchi, T. Miyajima, Microelectron. Eng. 1984, 2, 129.
13. M. I. B. Utama, F. J. Belarre, C. Magen, B. Peng, J. Arbiol, Q. H. Xiong, Nano Lett. 2012, 12, 2146.
14. a) M. I. B. Utama, Z. P. Peng, R. Chen, B. Peng, X. L. Xu, Y. J. Dong, L. M. Wong, S. J. Wang, H. D. Sun, Q. H. Xiong, Nano Lett. 2011, 11, 3051
15. b) J. Pan, M. I. B. Utama, Q. Zhang, X. F. Liu, B. Peng, L. M. Wong, T. C. Sum, S. J. Wang, Q. H. Xiong, Adv. Mater. 2012, 24, 4151
16. c) R. Chen, M. I. B. Utama, Z. Peng, B. Peng, Q. H. Xiong, H. Sun, Adv. Mater. 2011, 23, 1404
17. d) Y. J. Hong, T. Fukui, ACS Nano 2011, 5, 7576
18. e) H. Peng, W. Dang, J. Cao, Y. Chen, D. Wu, W. Zheng, H. Li, Z.-X. Shen, Z. Liu, Nat. Chem. 2012, 4, 281.
19. Y. K. A. Lau, D. J. Chernak, M. J. Bierman, S. Jin, J. Mater. Chem. 2009, 19, 934.
20. a) K. Ueno, K. Saiki, T. Shimada, A. Koma, J. Vac. Sci. Technol., A 1990, 8, 68
21. b) K. Saiki, K. Ueno, T. Shimada, A. Koma, J. Cryst. Growth 1989, 95, 603.
22. J. Zhang, P.-C. Chen, G. Shen, J. He, A. Kumbhar, C. Zhou, J. Fang, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 9469.
23. Q. Zhang, J. Zhang, M. I. B. Utama, B. Peng, M. de la Mata, J. Arbiol, Q. H. Xiong, Phys. Rev. B 2012, 85, 085418.
24. a) Y. L. Cao, Z. T. Liu, L. M. Chen, Y. B. Tang, L. B. Luo, J. S. Jie, W. J. Zhang, S. T. Lee, C. S. Lee, Opt. Express 2011, 19, 6100
25. b) Z. Li, J. Salfi, C. De Souza, P. Sun, S. V. Nair, H. E. Ruda, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 063510.
26. N. Mingo, Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 5986.
27. a) S. Li, Y. Jiang, D. Wu, B. Wang, Y. Zhang, J. Li, X. Liu, H. Zhong, L. Chen, J. Jie, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2011, 102, 469
28. b) K.-T. Yong, Y. Sahoo, H. Zeng, M. T. Swihart, J. R. Minter, P. N. Prasad, Chem. Mater. 2007, 19, 4108
29. c) D. D. Fanfair, B. A. Korgel, Cryst. Growth Des. 2008, 8, 3246
30. d) E. Janik, P. Dłużewski, S. Kret, A. Presz, H. Kirmse, W. Neumann, W. Zaleszczyk, L. T. Baczewski, A. Petroutchik, E. Dynowska, J. Sadowski, W. Caliebe, G. Karczewski, T. Wojtowicz, Nanotechnology 2007, 18, 475606.
31. E. Janik, J. Sadowski, P. Dluzewski, S. Kret, L. T. Baczewski, A. Petroutchik, E. Lusakowska, J. Wrobel, W. Zaleszczyk, G. Karczewski, T. Wojtowicz, A. Presz, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 133114.
32. D. Spirkoska, J. Arbiol, A. Gustafsson, S. Conesa-Boj, F. Glas, I. Zardo, M. Heigoldt, M. H. Gass, A. L. Bleloch, S. Estrade, M. Kaniber, J. Rossler, F. Peiro, J. R. Morante, G. Abstreiter, L. Samuelson, A. Fontcuberta i Morral, Phys. Rev. B 2009, 80, 245325.
33. J. Arbiol, A. Fontcuberta i Morral, S. Estrade, F. Peiro, B. Kalache, P. Roca i Cabarrocas, J. R. Morante, J. Appl. Phys. 2008, 104, 064312.
34. a) V. G. Dubrovskii, N. V. Sibirev, Phys. Rev. B 2008, 77, 035414
35. b) Y. Hao, G. Meng, Z. L. Wang, C. Ye, L. Zhang, Nano Lett. 2006, 6, 1650.
36. a) M. J. Bierman, Y. K. A. Lau, A. V. Kvit, A. L. Schmitt, S. Jin, Science 2008, 320, 1060
37. b) S. A. Morin, S. Jin, Nano Lett. 2010, 10, 3459.
38. J. Johansson, L. S. Karlsson, C. Patrik T. Svensson, T. Martensson, B. A. Wacaser, K. Deppert, L. Samuelson, W. Seifert, Nat. Mater. 2006, 5, 574.
39. a) R. E. Algra, M. A. Verheijen, M. T. Borgstrom, L.-F. Feiner, G. Immink, W. J. P. van Enckevort, E. Vlieg, E. P. A. M. Bakkers, Nature 2008, 456, 369
40. b) P. Caroff, K. A. Dick, J. Johansson, M. E. Messing, K. Deppert, L. Samuelson, Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 50.
41. F. M. Davidson, D. C. Lee, D. D. Fanfair, B. A. Korgel, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 2929.
42. D. T. J. Hurle, J. Cryst. Growth 1995, 147, 239.
43. a) M. Koguchi, H. Kakibayashi, M. Yazawa, K. Hiruma, T. Katsuyama, Jpn. J. Appl. Phys. 1991, 31, 2061
44. b) K. A. Dick, P. Caroff, J. Bolinsson, M. E. Messing, J. Johansson, K. Deppert, L. R. Wallenberg, L. Samuelson, Semicond. Sci. Technol. 2010, 25, 024009.
45. C. Y. Yeh, Z. W. Lu, S. Froyen, A. Zunger, Phys. Rev. B 1992, 46, 10086.
46. S. Bandow, S. Asaka, Y. Saito, A. M. Rao, L. Grigorian, E. Richter, P. C. Eklund, Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 3779.
47. R. S. Wagner, W. C. Ellis, Trans. Metall. Soc. AIME 1965, 223, 1053.
48. J. Li, Q. Zhang, H. Peng, H. O. Everitt, L. Qin, J. Liu, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 3950.
49. a) Y. X. Zhang, Y. Tang, K. Lee, M. Ouyang, Nano Lett. 2009, 9, 437
50. b) L. Su, Z. Xiaozhong, Y. Bin, Y. Ting, Nanotechnology 2009, 20, 495604.
51. T. Akiyama, K. Sano, K. Nakamura, T. Ito, Jpn. J. Appl. Phys. 2006, 45, L275.
52. R. Leitsmann, F. Bechstedt, J. Appl. Phys. 2007, 102, 063528.
53. Y. Ding, Z. L. Wang, T. J. Sun, J. S. Qiu, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 153510.
54. Animated 3D atomic models showing the polarity-driven growth mechanism of nanorod, tripod and tetrapod can be found on the web: http://www.icmab.es/gaen/ research/179 (last accessed October 2012).
55. R. S. Wagner, W. C. Ellis, Appl. Phys. Lett. 1964, 4, 89.
56. F. Glas, J.-C. Harmand, G. Patriarche, Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 146101.
57. E. Uccelli, J. Arbiol, C. Magen, P. Krogstrup, E. Russo-Averchi, M. Heiss, G. Mugny, F. Morier-Genoud, J. Nygård, J. R. Morante, A. Fontcuberta i Morral, Nano Lett. 2011, 11, 3827.
58. K. Müller, C. C. Chang, Surf. Sci. 1969, 14, 39.
59. S. Bernal, F. J. Botana, J. J. Calvino, C. Lõpez-Cartes, J. A. Pérez-Omil, J. M. Rodríguez-Izquierdo, Ultramicroscopy 1998, 72, 135.