Recent developments and future directions in the growth of nanostructures by van der Waals epitaxy

Nanoscale

Volumn 5, Issue 9, 2013, Pages 3570-3588

  Bakti Utama, Muhammad Iqbal ^a   Zhang, Qing ^a   Zhang, Jun ^a   Yuan, Yanwen ^a   Belarre, Francisco J ^b   Arbiol, Jordi ^b,c   Xiong, Qihua ^a,d  

^a NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

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

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

^d NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EPITAXIAL NANOSTRUCTURES; EPITAXY MECHANISM; GROWTH MECHANISMS; GROWTH STRATEGY; LATTICE MATCHING; OPTICAL CHARACTERIZATION; VAN DER WAALS EPITAXY; VAPOR TRANSPORT;

CADMIUM SULFIDE; MICA; NANOWIRES; SEMICONDUCTING SELENIUM COMPOUNDS; SEMICONDUCTOR GROWTH; VAN DER WAALS FORCES; VAPORS; ZINC COMPOUNDS; ZINC OXIDE;

EPITAXIAL GROWTH;

EID: 84876733635     PISSN: 20403364     EISSN: 20403372     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3nr34011b     Document Type: Article

References (140)

1. A. Koma K. Sunouchi T. Miyajima Microelectron. Eng. 1984 2 129 136
2. J. E. Ayers, Heteroepitaxy of Semiconductors: Theory, Growth, and Characterization, CRC Press, Boca Raton, FL, 2007
3. A. Koma K. Sunouchi T. Miyajima J. Vac. Sci. Technol., B 1985 3 724
4. H. Lüth, Solid Surfaces, Interfaces and Thin Films, Springer, Berlin, Heidelberg, 4th edn, 2001
5. K. Takayanagi Y. Tanishiro S. Takahashi M. Takahashi Surf. Sci. 1985 164 367 392
6. J. Narayan B. C. Larson J. Appl. Phys. 2003 93 278 285
7. F. C. Frank J. H. van der Merwe Proc. R. Soc. London, Ser. A 1949 198 216
8. J. W. Matthews A. E. Blakeslee J. Cryst. Growth 1974 27 118 125
9. S. C. Ying Phys. Rev. B 1971 3 4160 4171
10. A. D. Novaco J. P. McTague Phys. Rev. Lett. 1977 38 1286
11. A. Koma K. Yoshimura Surf. Sci. 1986 174 556 560
12. Handbook of layered materials, ed., S. M. Auerbach, K. A. Carrado, and, P. K. Dutta, Marcel Dekker, Inc., New York, 2004
13. Y. Kuwahara Phys. Chem. Miner. 2001 28 1 8
14. B. S. Mitchell, An Introduction to Materials Engineering and Science: For Chemical and Materials Engineers, Wiley, New York, 2008
15. W. Jaegermann, A. Klein and C. Pettenkofer, Electronic Properties of Van der Waals-Epitaxy Film and Interfaces, ed., H. P. Hughes, and, H. I. Starnberg, Springer, Netherlands, 2002, vol. 24, pp. 317-402
16. A. Koma K. Saiki Y. Sato Appl. Surf. Sci. 1989 41-42 451 456
17. C. Hammond A. Back M. Lawrence K. Nebesny P. Lee R. Schlaf N. R. Armstrong J. Vac. Sci. Technol., A 1995 13 1768 1775
18. T. Loher Y. Tomm C. Pettenkofer W. Jaegermann Appl. Phys. Lett. 1994 65 555 557
19. T. Loher Y. Tomm A. Klein D. Su C. Pettenkofer W. Jaegermann J. Appl. Phys. 1996 80 5718 5722
20. E. Wisotzki A. Klein W. Jaegermann Adv. Mater. 2005 17 1173 1177
21. W. Dang H. Peng H. Li P. Wang Z. Liu Nano Lett. 2010 10 2870 2876
22. Y. Liu M. Weinert L. Li Phys. Rev. Lett. 2012 108 115501
23. H. Peng W. Dang J. Cao Y. Chen D. Wu W. Zheng H. Li Z.-X. Shen Z. Liu Nat. Chem. 2012 4 281 286
24. H. Li J. Cao W. Zheng Y. Chen D. Wu W. Dang K. Wang H. Peng Z. Liu J. Am. Chem. Soc. 2012 134 6132 6135
25. P. Gehring B. F. Gao M. Burghard K. Kern Nano Lett. 2012 12 5137 5142
26. J. M. Garcia U. Wurstbauer A. Levy L. N. Pfeiffer A. Pinczuk A. S. Plaut L. Wang C. R. Dean R. Buizza A. M. van Der Zande J. Hone K. Watanabe T. Taniguchi Solid State Commun. 2012 152 975 978
27. G. Lippert J. Dabrowski M. Lemme C. Marcus O. Seifarth G. Lupina Phys. Status Solidi B 2011 248 2619 2622
28. Y. Shi W. Zhou A.-Y. Lu W. Fang Y.-H. Lee A. L. Hsu S. M. Kim K. K. Kim H. Y. Yang L.-J. Li J.-C. Idrobo J. Kong Nano Lett. 2012 12 2784 2791
29. A. Koma J. Cryst. Growth 1999 201-202 236 241
30. M. I. B. Utama F. J. Belarre C. Magen B. Peng J. Arbiol Q. H. Xiong Nano Lett. 2012 12 2146 2152
31. M. I. B. Utama Q. Zhang S. F. Jia D. H. Li J. B. Wang Q. H. Xiong ACS Nano 2012 6 2281 2288
32. R. Schlaf S. Tiefenbacher O. Lang C. Pettenkofer W. Jaegermann Surf. Sci. 1994 303 L343 L347
33. O. Lang R. Schlaf Y. Tomm C. Pettenkofer W. Jaegermann J. Appl. Phys. 1994 75 7805 7813
34. Y. J. Hong T. Fukui ACS Nano 2011 5 7576 7584
35. 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 3057
36. C. M. Lieber Solid State Commun. 1998 107 607 616
37. W. Lu C. M. Lieber J. Phys. D: Appl. Phys. 2006 39 R387 R406
38. P. D. Yang Y. Y. Wu R. Fan Int. J. Nanosci. 2002 1 1 39
39. C. M. Lieber Z. L. Wang MRS Bull. 2007 32 99 108
40. Y. N. Xia P. D. Yang Y. G. Sun Y. Y. Wu B. Mayers B. Gates Y. D. Yin F. Kim Y. Q. Yan Adv. Mater. 2003 15 353 389
41. M. Law J. Goldberger P. D. Yang Annu. Rev. Mater. Res. 2004 34 83 122
42. F. Glas Phys. Rev. B 2006 74 121302
43. K. Tomioka J. Motohisa S. Hara T. Fukui Nano Lett. 2008 8 3475 3480
44. L. K. Kavanagh Semicond. Sci. Technol. 2010 25 024006
45. E. Ertekin P. A. Greaney D. C. Chrzan T. D. Sands J. Appl. Phys. 2005 97 114325
46. Z. H. Wu X. Y. Mei D. Kim M. Blumin H. E. Ruda Appl. Phys. Lett. 2002 81 5177 5179
47. J. Motohisa J. Noborisaka J. Takeda M. Inari T. Fukui J. Cryst. Growth 2004 272 180 185
48. J. Noborisaka J. Motohisa T. Fukui Appl. Phys. Lett. 2005 86 213102
49. X. Zhang V. G. Dubrovskii N. V. Sibirev X. Ren Cryst. Growth Des. 2011 11 5441 5448
50. S. Sburlan A. Nakano P. D. Dapkus J. Appl. Phys. 2012 111 054907
51. L. C. Chuang M. Moewe C. Chase N. P. Kobayashi C. Chang-Hasnain S. Crankshaw Appl. Phys. Lett. 2007 90 043115
52. X.-Y. Bao C. Soci D. Susac J. Bratvold D. P. R. Aplin W. Wei C.-Y. Chen S. A. Dayeh K. L. Kavanagh D. Wang Nano Lett. 2008 8 3755 3760
53. A. Biermanns S. Breuer A. Trampert A. Davydok L. Geelhaar U. Pietsch Nanotechnology 2012 23 305703
54. K. Tomioka M. Yoshimura T. Fukui Nature 2012 488 189 192
55. C. D. Bessire M. T. Björk H. Schmid A. Schenk K. B. Reuter H. Riel Nano Lett. 2011 11 4195 4199
56. J. Shi X. Wang J. Phys. Chem. C 2010 114 2082 2088
57. M. H. Huang S. Mao H. Feick H. Q. Yan Y. Y. Wu H. Kind E. Weber R. Russo P. D. Yang Science 2001 292 1897 1899
58. I. Levin A. Davydov B. Nikoobakht N. Sanford P. Mogilevsky Appl. Phys. Lett. 2005 87 103110
59. H.-M. Kim D. S. Kim D. Y. Kim T. W. Kang Y.-H. Cho K. S. Chung Appl. Phys. Lett. 2002 81 2193 2195
60. B. J. Ohlsson M. T. Björk A. I. Persson C. Thelander L. R. Wallenberg M. H. Magnusson K. Deppert L. Samuelson Phys. E. 2002 13 1126 1130
61. T. Mårtensson C. P. T. Svensson B. A. Wacaser M. W. Larsson W. Seifert K. Deppert A. Gustafsson L. R. Wallenberg L. Samuelson Nano Lett. 2004 4 1987 1990
62. H. J. Fan R. Scholz M. Zacharias U. Gosele F. Bertram D. Forster J. Christen Appl. Phys. Lett. 2005 86 023113
63. A. K. Debnath S. Samanta A. Singh D. K. Aswal S. K. Gupta J. V. Yakhmi S. K. Deshpande A. K. Poswal C. Sürgers Phys. E. 2008 41 154 163
64. D. Li J. Zhang Q. H. Xiong ACS Nano 2012 6 5283 5290
65. D. Li J. Zhang Q. Zhang Q. H. Xiong Nano Lett. 2012 12 2993 2999
66. Q. Zhang X. Liu M. I. B. Utama J. Zhang M. de la Mata J. Arbiol Y. Lu T. C. Sum Q. H. Xiong Nano Lett. 2012 12 6420 6427
67. K. Saiki K. Ueno T. Shimada A. Koma J. Cryst. Growth 1989 95 603 606
68. R. Chen M. I. B. Utama Z. Peng B. Peng Q. H. Xiong H. Sun Adv. Mater. 2011 23 1404 1408
69. Q. Zhang J. Zhang M. I. B. Utama B. Peng M. d. l. Mata J. Arbiol Q. H. Xiong Phys. Rev. B 2012 85 085418
70. M. I. B. Utama M. de la Mata C. Magen J. Arbiol Q. H. Xiong Adv. Funct. Mater. 2012 10.1002/adfm.201202027
71. 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
72. 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 4156
73. K. S. Novoselov A. K. Geim S. V. Morozov D. Jiang Y. Zhang S. V. Dubonos I. V. Grigorieva A. A. Firsov Science 2004 306 666 669
74. Y.-J. Kim J.-H. Lee G.-C. Yi Appl. Phys. Lett. 2009 95 213101
75. B. Kumar K. Y. Lee H.-K. Park S. J. Chae Y. H. Lee S.-W. Kim ACS Nano 2011 5 4197 4204
76. A. M. Munshi D. L. Dheeraj V. T. Fauske D.-C. Kim A. T. J. van Helvoort B.-O. Fimland H. Weman Nano Lett. 2012 12 4570 4576
77. 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. H. Xiong Nano Lett. 2012 12 2579 2586
78. R. A. Laudise A. A. Ballman J. Phys. Chem. 1960 64 688 691
79. M. Shiojiri C. Kaito J. Cryst. Growth 1981 52 173 177
80. S. Conesa-Boj E. Russo-Averchi A. Dalmau-Mallorqui J. Trevino E. F. Pecora C. Forestiere A. Handin M. Ek L. Zweifel L. R. Wallenberg D. Rüffer M. Heiss D. Troadec L. Dal Negro P. Caroff A. Fontcuberta i Morral ACS Nano 2012 6 10982 10991
81. K. Ikejiri F. Ishizaka K. Tomioka T. Fukui Nano Lett. 2012 12 4770 4774
82. 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 3832
83. R. S. Wagner W. C. Ellis Appl. Phys. Lett. 1964 4 89
84. S. A. Morin S. Jin Nano Lett. 2010 10 3459 3463
85. G. W. Sears Acta Metall. 1955 3 361 366
86. H. Y. Dang J. Wang S. S. Fan Nanotechnology 2003 14 738 741
87. J. S. Lee M. I. Kang S. Kim M. S. Lee Y. K. Lee J. Cryst. Growth 2003 249 201 207
88. E. A. Stach P. J. Pauzauskie T. Kuykendall J. Goldberger R. R. He P. D. Yang Nano Lett. 2003 3 867 869
89. Z. W. Pan Z. R. Dai Z. L. Wang Science 2001 291 1947 1949
90. Z. L. Wang Annu. Rev. Phys. Chem. 2004 55 159 196
91. S. C. Liu J. J. Wu J. Mater. Chem. 2002 12 3125 3129
92. Z. L. Wang X. Y. Kong J. M. Zuo Phys. Rev. Lett. 2003 91 185502
93. P. D. Yang C. M. Lieber J. Mater. Res. 1997 12 2981 2996
94. X. Xu Y. Zhao E. J. Sie Y. Lu B. Liu S. A. Ekahana X. Ju Q. Jiang J. Wang H. Sun T. C. Sum C. H. A. Huan Y. P. Feng Q. H. Xiong ACS Nano 2011 5 3660 3669
95. Q. H. Xiong J. Wang O. Reese L. C. Lew Yan Voon P. C. Eklund Nano Lett. 2004 4 1991 1996
96. Q. H. Xiong G. Chen H. R. Gutierrez P. C. Eklund Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2006 85 299 305
97. Q. H. Xiong R. Gupta K. W. Adu E. C. Dickey G. D. Lian D. Tham J. E. Fischer P. C. Eklund J. Nanosci. Nanotechnol. 2003 3 335 339
98. K. W. Adu Q. H. Xiong H. R. Gutierrez G. Chen P. C. Eklund Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2006 85 287 297
99. G. Chen J. Wu Q. Lu H. R. Gutierrez Q. H. Xiong M. E. Pellen J. S. Petko D. H. Werner P. C. Eklund Nano Lett. 2008 8 1341 1346
100. J. Wu D. Zhang Q. Lu H. R. Gutierrez P. C. Eklund Phys. Rev. B 2010 81 165415
101. B. Ketterer E. Uccelli A. Fontcuberta i Morral Nanoscale 2012 4 1789 1793
102. B. Ketterer M. Heiss M. J. Livrozet A. Rudolph E. Reiger A. Fontcuberta i Morral Phys. Rev. B 2011 83 125307
103. T. C. Damen S. P. S. Porto B. Tell Phys. Rev. 1966 142 570 574
104. J. M. Calleja M. Cardona Phys. Rev. B 1977 16 3753 3761
105. R. Cuscó E. Alarcón-Lladó J. Ibáñez L. Artús J. Jiménez B. Wang M. J. Callahan Phys. Rev. B 2007 75 165202
106. K. McGuire Z. W. Pan Z. L. Wang D. Milkie J. Menendez A. M. Rao J. Nanosci. Nanotechnol. 2002 2 499 502
107. H. Lüth Phys. Rev. Lett. 1972 29 1377 1379
108. X. L. Xu S. P. Lau J. S. Chen G. Y. Chen B. K. Tay J. Cryst. Growth 2001 223 201 205
109. J. Tauc R. Grigorov A. Vancu Phys. Status Solidi B 1966 15 627
110. V. Srikant D. R. Clarke J. Appl. Phys. 1998 83 5447 5451
111. Y. Gu I. L. Kuskovsky M. Yin S. O'Brien G. F. Neumark Appl. Phys. Lett. 2004 85 3833 3835
112. K. Vanheusden W. L. Warren C. H. Seager D. R. Tallant J. A. Voigt B. E. Gnade J. Appl. Phys. 1996 79 7983 7990
113. B. Lin Z. Fu Y. Jia Appl. Phys. Lett. 2001 79 943 945
114. U. Ozgur Y. I. Alivov C. Liu A. Teke M. A. Reshchikov S. Dogan V. Avrutin S. J. Cho H. Morkoc J. Appl. Phys. 2005 98 041301
115. D. O. Dumcenco Y. S. Huang D. H. Kuo K. K. Tiong J. Lumin. 2012 132 1890 1895
116. D. M. Bagnall Y. F. Chen Z. Zhu T. Yao S. Koyama M. Y. Shen T. Goto Appl. Phys. Lett. 1997 70 2230 2232
117. R. Venugopal P.-I. Lin C.-C. Liu Y.-T. Chen J. Am. Chem. Soc. 2005 127 11262 11268
118. V. G. Plotnichenko Y. A. Mityagin L. K. Vodop'yanov Sov. Phys. Solid State 1977 19 1584
119. R. Beserman Solid State Commun. 1977 23 323 327
120. A. K. Arora A. K. Ramdas Phys. Rev. B 1987 35 4345 4350
121. A. Gavini M. Cardona Phys. Rev. B 1970 1 672 682
122. V. E. Mashchenko V. M. Vantsan Opt. Spectrosc. 1978 28 313
123. G. Perna V. Capozzi M. Ambrico J. Appl. Phys. 1998 83 3337 3344
124. A. Fujishima X. Zhang D. A. Tryk Surf. Sci. Rep. 2008 63 515 582
125. A. Ennaoui S. Fiechter C. Pettenkofer N. Alonso-Vante K. Büker M. Bronold C. Höpfner H. Tributsch Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1993 29 289 370
126. Y. Xia D. Qian D. Hsieh L. Wray A. Pal H. Lin A. Bansil D. Grauer Y. S. Hor R. J. Cava M. Z. Hasan Nat. Phys. 2009 5 398 402
127. H. J. Zhang C. X. Liu X. L. Qi X. Dai Z. Fang S. C. Zhang Nat. Phys. 2009 5 438 442
128. J. Y. Lao J. G. Wen Z. F. Ren Nano Lett. 2002 2 1287 1291
129. C. Cheng B. Liu H. Yang W. Zhou L. Sun R. Chen S. F. Yu J. Zhang H. Gong H. Sun H. J. Fan ACS Nano 2009 3 3069 3076
130. L. J. Lauhon M. S. Gudiksen D. Wang C. M. Lieber Nature 2002 420 57 61
131. B. Tian X. Zheng T. J. Kempa Y. Fang N. Yu G. Yu J. Huang C. M. Lieber Nature 2007 449 885 889
132. M. S. Gudiksen L. J. Lauhon J. Wang D. C. Smith C. M. Lieber Nature 2002 415 617 620
133. Y. K. A. Lau D. J. Chernak M. J. Bierman S. Jin J. Mater. Chem. 2009 19 934 940
134. R. Viswanathan J. Zasadzinski D. Schwartz Science 1993 261 449 452
135. L. Vayssieres Adv. Mater. 2003 15 464 466
136. L. E. Greene M. Law J. Goldberger F. Kim J. C. Johnson Y. Zhang R. J. Saykally P. Yang Angew. Chem., Int. Ed. 2003 42 3031 3034
137. G. Yu A. Cao C. M. Lieber Nat. Nanotechnol. 2007 2 372 377
138. A. Javey S. Nam R. S. Friedman H. Yan C. M. Lieber Nano Lett. 2007 7 773 777
139. D. S. Kim R. Ji H. J. Fan F. Bertram R. Scholz A. Dadgar K. Nielsch A. Krost J. Christen U. Gösele M. Zacharias Small 2007 3 76 80
140. Y. Wei W. Wu R. Guo D. Yuan S. Das Z. L. Wang Nano Lett. 2010 10 3414 3419