Strengthening brittle semiconductor nanowires through stacking faults: Insights from in situ mechanical testing

Nano Letters

Volumn 13, Issue 9, 2013, Pages 4369-4373

  Chen, Bin ^a   Wang, Jun ^b   Gao, Qiang ^c   Chen, Yujie ^a   Liao, Xiaozhou ^a   Lu, Chunsheng ^d   Tan, Hark Hoe ^c   Mai, Yiu Wing ^a   Zou, Jin ^e   Ringer, Simon P ^a   Gao, Huajian ^f   Jagadish, Chennupati ^c  

^a UNIVERSITY OF SYDNEY   (Australia)

^b INSTITUTE OF MECHANICS   (China)

^c AUSTRALIAN NATIONAL UNIVERSITY   (Australia)

^d CURTIN UNIVERSITY   (Australia)

^e UNIVERSITY OF QUEENSLAND   (Australia)

^f Brown University   (United States)

Author keywords

GaAs nanowires; in situ deformation; molecular dynamics; stacking fault; strengthening; transmission electron microscopy

Indexed keywords

DEFECT ENGINEERING; GAAS NANOWIRES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; SEMICONDUCTOR NANOWIRE; SITU DEFORMATION; WURTZITE NANOWIRES; WURTZITES; ZINC-BLENDE;

BUCKLING; COMPRESSIVE STRESS; DEFORMATION; GALLIUM ARSENIDE; MECHANICAL TESTING; MOLECULAR DYNAMICS; SEMICONDUCTING GALLIUM; STACKING FAULTS; STRENGTHENING (METAL); TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; ZINC SULFIDE;

NANOWIRES;

EID: 84884225596     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl402180k     Document Type: Article

References (43)

1. Hassan, Kh. A. A.; Norman, A. F.; Price, D. A.; Prangnell, P. B. Acta Mater. 2003, 51, 1923-1936
2. Sha, G.; Moller, H.; Stumpf, W. E.; Xia, J. H.; Govender, G.; Ringer, S. P. Acta Mater. 2012, 60, 692-701
3. Kocks, U. F.; Mecking, H. Prog. Mater. Sci. 2003, 48, 171-273
4. Ma, E.; Wang, Y. M.; Lu, Q. H.; Sui, M. L.; Lu, L.; Lu, K. Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 4932-4934
5. Lu, L.; Chen, X.; Huang, X.; Lu, K. Science 2009, 323, 607-610
6. Jang, D. C.; Cai, C.; Greer, J. R. Nano Lett. 2011, 11, 1743-1746
7. Tian, B. Z.; Zheng, X. L.; Kempa, T. J.; Fang, Y.; Yu, N. F.; Yu, G. H.; Huang, J. L.; Lieber, C. M. Nature 2007, 449, 885-890
8. Wang, Z. L. Mater. Sci. Eng. R 2009, 64, 33-71
9. Fang, X. S.; Bando, Y.; Liao, M. Y.; Gautam, U. K.; Zhi, C. Y.; Dierre, B.; Liu, B. D.; Zhai, T. Y.; Sekiguchi, T.; Koide, Y.; Golberg, D. Adv. Mater. 2009, 21, 2034-2039
10. Lazzarini, L.; Salviati, G.; Fabbri, F.; Zha, M. Z.; Calestani, D.; Zappettini, A.; Sekiguchi, T.; Dierre, B. ACS Nano 2009, 3, 3158-3164
11. Dai, X.; Dayeh, S. A.; Veeramuthu, V.; Larrue, A.; Wang, J.; Su, H. B.; Soci, C. Nano Lett. 2011, 11, 4947-4952
12. Bar-Sadan, M.; Barthel, J.; Shtrikman, H.; Houben, L. Nano Lett. 2012, 12, 2352-2356
13. Ganjipour, B.; Wallentin, J.; Borgstrom, M. T.; Samuelson, L.; Thelander, C. ACS Nano 2012, 6, 3109-3113
14. Yang, R. S.; Qin, Y.; Dai, L. M.; Wang, Z. L. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 34-39
15. Cao, J.; Ertekin, E.; Srinivasan, V.; Fan, W.; Huang, S.; Zheng, H.; Yim, J. W. L.; Khanal, D. R.; Ogetree, D. F.; Grossman, J. C.; Wu, J. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 732-737
16. Pillarisetty, R. Nature 2011, 479, 324-328
17. Joyce, H. J.; Wong-Leung, J.; Gao, Q.; Tan, H. H.; Jagadish, C. Nano Lett. 2010, 10, 908-915
18. Joyce, H. J.; Gao, Q.; Tan, H. H.; Jagadish, C.; Kim, Y.; Zou, J.; Smith, L. M.; Jackson, H. E.; Yarrison-Rice, J. M.; Parkinson, P.; Johnston, M. B. Prog. Quant. Electron. 2011, 35, 23-75
19. Han, X. D.; Zhang, Y. F.; Zheng, K.; Zhang, X. N.; Zhang, Z.; Hao, Y. J.; Guo, X. Y.; Yuan, J.; Wang, Z. L. Nano Lett. 2007, 7, 452-457
20. Shan, Z. W.; Mishra, R. K.; Asif, S. A. S.; Warren, O. L.; Minor, A. M. Nat. Mater. 2008, 7, 115-119
21. Yu, Q.; Shan, Z. W.; Li, J.; Huang, X. X.; Xiao, L.; Sun, J.; Ma, E. Nature 2010, 463, 335-338
22. Lu, Y.; Huang, J. Y.; Wang, C.; Sun, S. H.; Lou, J. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 218-224
23. Kiener, D.; Minor, A. M. Acta Mater. 2011, 59, 1328-1337
24. Wang, Y. B.; Wang, L. F.; Joyce, H. J.; Gao, Q.; Liao, X. Z.; Mai, Y.-W.; Tan, H. H.; Zou, J.; Ringer, S. P.; Gao, H. J.; Jagadish, C. Adv. Mater. 2011, 23, 1356-1360
25. Wang, Y. B.; Joyce, H. J.; Gao, Q.; Liao, X. Z.; Tan, H. H.; Zou, J.; Ringer, S. P.; Shan, Z. W.; Jagadish, C. Nano Lett. 2011, 11, 1546-1549
26. Li, Z. J.; Wang, S. J.; Wang, Z. G.; Zu, X. T.; Gao, F.; Weber, W. J. J. Appl. Phys. 2010, 108, 013504
27. Joyce, H. J.; Gao, Q.; Tan, H. H.; Jagadish, C.; Kim, Y.; Zhang, X.; Guo, Y.; Zou, J. Nano Lett. 2007, 7, 921-926
28. Joyce, H. J.; Gao, Q.; Tan, H. H.; Jagadish, C.; Kim, Y.; Fickenscher, M. A.; Perera, S.; Hoang, T. B.; Smith, L. M.; Jackson, H. E.; Yarrison-Rice, J. M.; Zhang, X.; Zou, J. Nano Lett. 2009, 9, 695-701
29. Fichthorn, K. A.; Tiwary, Y.; Hammerschmidt, T.; Kratzer, P.; Scheffler, M. Phys. Rev. B 2011, 83, 195328
30. Smith, W.; Yong, C. W.; Rodger, P. M. Mol. Simul. 2002, 28, 385-471
31. Wang, J.; Lu, C.; Wang, Q.; Xiao, P.; Ke, F. J.; Bai, Y. L.; Shen, Y. G.; Wang, Y. B.; Liao, X. Z.; Gao, H. J. Europhys. Lett. 2012, 98, 16010
32. Wang, J.; Lu, C. S.; Wang, Q.; Xiao, P.; Ke, F. J.; Bai, Y. L.; Shen, Y. G.; Wang, Y. B.; Chen, B.; Liao, X. Z.; Gao, H. J. Acta Mater. 2012, 60, 5593-5600
33. Gao, H. J.; Ji, B. H.; Jager, I. L.; Arzt, E.; Fratzl, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 5597-5600
34. Zhu, T.; Li, J. Prog. Mater. Sci. 2010, 55, 710-757
35. Greer, J. R.; De Hosson, J.; Th, M. Prog. Mater. Sci. 2011, 56, 654-724
36. Wang, S. L.; Pirouz, P. Acta Mater. 2007, 55, 5500-5514
37. Umeno, Y.; Kinoshita, Y.; Kitamura, T. Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 2007, 15, 27-37
38. Locke, C.; Kravchenko, G.; Waters, P.; Reddy, J. D.; Du, K.; Volinsky, A. A.; Frewin, C. L.; Saddow, S. E. Mater. Sci. Forum 2009, 615-617, 633-636
39. Hossain, T. K.; MacLaren, S.; Engel, J. M.; Liu, C.; Adesida, H.; Okojie, R. S. J. Micromesh. Microeng. 2006, 16, 751-756
40. Zhu, Y.; Espinosa, H. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 14503-14508
41. Wu, X. L.; Zhu, Y. T. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 031922
42. Jang, D. C.; Li, X. Y.; Gao, H. J.; Greer, J. R. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 594-601
43. Li, X. Y.; Wei, Y. J.; Lu, L.; Lu, K.; Gao, H. J. Nature 2010, 464, 877-880