Towards van der Waals Epitaxial Growth of GaAs on Si using a Graphene Buffer Layer

Advanced Functional Materials

Volumn 24, Issue 42, 2014, Pages 6629-6638

  Alaskar, Yazeed ^a,b   Arafin, Shamsul ^a   Wickramaratne, Darshana ^c   Zurbuchen, Mark A ^a   He, Liang ^a   McKay, Jeff ^a   Lin, Qiyin ^d   Goorsky, Mark S ^a   Lake, Roger K ^c   Wang, Kang L ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b KING ABDULAZIZ CITY FOR SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Saudi Arabia)

^c UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^d UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

GaAs on silicon; graphene; heteroepitaxial integration; quasi van der Waals epitaxy; thin films

Indexed keywords

ARSENIC; ATOMIC FORCE MICROSCOPY; BUFFER LAYERS; GALLIUM ALLOYS; GALLIUM ARSENIDE; GRAPHENE; INTEGRATION; LATTICE MISMATCH; MOLECULAR BEAM EPITAXY; PHOTONICS; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SEMICONDUCTING GALLIUM; TEMPERATURE; THIN FILMS; VAN DER WAALS FORCES; X RAY DIFFRACTION;

ELEVATED TEMPERATURE; EXPANSION COEFFICIENTS; GAAS; HETEROEPITAXIAL; HETEROGENEOUS INTEGRATION; LOW-TEMPERATURE GAAS; TWO-DIMENSIONAL GROWTH; VAN DER WAALS EPITAXY;

EPITAXIAL GROWTH;

EID: 85027953758     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201400960     Document Type: Article

References (44)

1. W. I. Wang, Appl. Phys. Lett. 1984, 44, 1149.
2. M. Yamaguchia, J. Mater. Res. 1991, 6, 376.
3. Y. B. Bolkhovityanov, O. P. Pchelyakov, Open Nanosci. J. 2009, 3, 20.
4. M. Naganuma, K. Takahashi, Phys. Stat. Sol. 1975, 31, 187.
5. A. Koma, K. Sunouchi, T. Miyajima, Microelectron. Eng. 1984, 2, 129.
6. Growth of 3D materials on 2D substrates.
7. W. Wang, K. K. Leung, W. K. Fong, S. F. Wang, Y. Y. Hui, S. P. Lau, Z. Chen, L. J. Shi, C. B. Cao, C. Surya, J. Appl. Phys. 2012, 111, 093520.
8. J. E. Palmer, T. Saitoh, T. Yodo, M. Tamura, J. Appl. Phys. 1993, 74, 7211.
9. K. S. Novoselov, Z. Jiang, Y. Zhang, S. V. Morozov, H. L. Stormer, U. Zeitler, J. C. Maan, G. S. Boebinger, P. Kim, A. K. Geim, Science 2007, 315, 1379.
10. R. H. Kim, M. H. Bae, D. G. Kim, H. Cheng, B. H. Kim, D. H. Kim, M. Li, J. Wu, F. Du, H. S. Kim, S. Kim, D. Estrada, S. W. Hong, Y. Huang, E. Pop, J. A. Rogers, Nano Lett. 2011, 11, 3881.
11. C. H. Lee, Y. J. Kim, Y. J. Hong, S. R. Jeon, S. Bae, B. H. Hong, G. C. Yi, Adv. Mater. 2011, 23, 4614.
12. S. Bae, H. Kim, Y. Lee, X. Xu, J.-S. Park, Y. Zheng, J. Balakrishnan, T. Lei, H. R. Kim, Y. I. Song, Y.-J. Kim, K. S. Kim, B. Özyilmaz, J.-H. Ahn, B. H. Hong, S. Iijima, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 574.
13. M. D. Kelzenberg, S. W. Boettcher, J. A. Petykiewicz, D. B. Turner-Evans, M. C. Putnam, E. L. Warren, J. M. Spurgeon, R. M. Briggs, N. S. Lewis, H. A. Atwater, Nat. Mater. 2010, 9, 239.
14. K. Chung, C. H. Lee, G. C. Yi, Science 2010, 330, 655.
15. G.-H. Lee, Y.-J. Yu, X. Cui, N. Petrone, C.-H. Lee, M. S. Choi, D.-Y. Lee, C. Lee, W. J. Yoo, K. Watanabe, T. Taniguchi, C. Nuckolls, P. Kim, J. Hone, ACS Nano 2013, 7, 7931.
16. A. M. Munshi, D. L. Dheeraj, V. T. Fauske, D. C. Kim, A. T. van Helvoort, B. O. Fimland, H. Weman, Nano Lett. 2012, 12, 4570.
17. P. K. Mohseni, A. Behnam, J. D. Wood, C. D. English, J. W. Lyding, E. Pop, X. Li, Nano Lett. 2013, 13, 1153.
18. S. Arafin, X. Liu, Z. Mi, J. Nanophoton. 2013, 7, 074599.
19. J. E. Palmer, T. Saitoh, T. Yodo, M. Tamura, Jpn. J. Appl. Phys. 1993, 32, 1126.
20. J. E. Palmer, T. Saitoh, T. Yodo, M. Tamura, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1994, 326, 33.
21. J. E. Palmer, T. Saitoh, T. Yodo, M. Tamura, J. Cryst. Growth 1995, 150, 685.
22. S. Wang, Y. Zhang, N. Abidi, L. Cabrales, Langmuir 2009, 25, 11078.
23. Y. J. Shin, Y. Wang, H. Huang, G. Kalon, A. T. Wee, Z. Shen, C. S. Bhatia, H. Yang, Langmuir 2010, 26, 3798.
24. A. Zdyb, J. M. Olchoik, M. Mucha, Mater Science-Poland 2006, 24, 1109.
25. X. He, W. Zhou, Z. Y. Wang, Y. N. Zhang, J. Shi, R. Q. Wu, J. A. Yarmoff, Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 156101.
26. W. Jaegermann, A. Klein, C. Pettenkofer, in Electron Spectroscopies Applied to Low-Dimensional Materials, Vol. 24 (Eds:, H. P. Hughes, H. I. Starnberg,), Springer, Netherlands 2002, Ch. 7.
27. K. Nakada, A. Ishii, in Graphene Simulation, (Ed:, J. R. Gong,), InTech, Rijeka, Croatia 2011, Ch. 1.
28. X. Liu, C.-Z. Wang, M. Hupalo, H.-Q. Lin, K.-M. Ho, M. Tringides, Crystals 2013, 3, 79.
29. A. Aresti, L. Garbato, A. Rucci, J. Phys. Chem. Solids 1984, 45, 361.
30. H. Morko, in Handbook of Nitride Semiconductors and Devices, Vol. 1, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany 2008.
31. P. Gupta, A. A. Rahman, N. Hatui, M. R. Gokhale, M. M. Deshmukh, A. Bhattacharya, J. Cryst. Growth 2013, 372, 105.
32. G. Huang, F. Xiu, B. F. Alsubaie, L. He, X. Kou, X. Yu, K. L. Wang, M. S. BenSaleh, A. A. Alatawi, presented at Conf. Proc. IEEE SIECPC'11, Riyadh, Saudi Arabia 2011.
33. A. K. Geim, Science 2009, 324, 1530.
34. A. C. Ferrari, Solid State Commun. 2007, 143, 47.
35. B. Lewis, J. C. Anderson, Nucleation and Growth of Thin Films, Academic Press, New York, NY, USA 1978.
36. S. C. Lee, L. R. Dawson, S. R. J. Brueck, A. Stintz, J. Appl. Phys. 2004, 96, 4856.
37. R. D. Bringans, M. A. Olmstead, F. A. Ponce, D. K. Biegelsen, B. S. Krusor, R. D. Yingling, J. Appl. Phys. 1988, 64, 3472.
38. R. D. Bringans, M. A. Olmstead, R. I. G. Uhrberg, R. Z. Bachrach, Appl. Phys. Lett. 1987, 51, 523.
39. R. J. Matyi, W. M. Duncan, H. Shichijo, H. L. Tsai, Appl. Phys. Lett. 1988, 53, 2611.
40. S. W. da Silva, D. I. Lubyshev, P. Basmaji, Yu. A. Pusep, P. S. Pizani, J. C. Galzerani, R. S. Katiyar, G. Morell, J. Appl. Phys. 1997, 82, 6247.
41. J. V. Barth, G. Costantini, K. Kern, Nature 2005, 437, 671.
42. A. K. Myers-Beaghton, D. D. Vvedensky, Phys. Rev. B 1990, 42, 5544.
43. M. Akiyama, Y. Kawarada, T. Ueda, S. Nishi, K. Kaminishi, J. Cryst. Growth 1986, 77, 490.
44. C. W. Hsu, Y. F. Chen, Y. K. Su, Nanotechnology 2012, 23, 495306.