The spatial distribution and the projected line directions of dislocations intersecting a cross-sectional (101¯0) cleavage plane of a GaN(0001) epitaxial layer is mapped using scanning tunneling microscopy. The data is correlated with the spatial positions of v-shaped defects. The dislocations are found to be bent away from the inclined semipolar facets of v-shaped defects, due to a strain-induced repulsive interaction. The dislocation distribution is characterized by agglomerations and intersecting bundles of dislocations with parallel projected line directions, stabilized by many body effects in the repulsive strain interactions.

1.
I.
Grzegory
,
B.
Łucznik
,
M.
Boćkowski
, and
S.
Porowski
,
J. Cryst. Growth
300
,
17
(
2007
).
2.
P.
Gibart
,
Rep. Prog. Phys.
67
,
667
(
2004
).
3.
Y. Y.
Enya
,
Y.
Yoshizumi
,
T.
Kyono
,
K.
Akita
,
M.
Ueno
,
M.
Adachi
,
T.
Sumitomo
,
S.
Tokuyama
,
T.
Ikegami
,
K.
Katayama
, and
T.
Nakamura
,
Appl. Phys. Express
2
,
082101
(
2009
).
4.
S. E.
Bennett
,
Mat. Sci. Technol.
26
,
1017
(
2010
).
5.
A.
Usui
,
H.
Sunakawa
,
A.
Sakai
, and
A. A.
Yamaguchi
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
36
,
L899
(
1997
).
6.
O.-H.
Nam
,
M. D.
Bremser
,
T. S.
Zheleva
, and
R. F.
Davis
,
Appl. Phys. Lett.
71
,
2638
(
1997
).
7.
P.
Vennéguès
,
B.
Beaumont
,
V.
Bousquet
,
M.
Vaille
, and
P.
Gibart
,
J. Appl. Phys.
87
,
4175
(
2000
).
8.
K.
Hiramatsu
,
K.
Nishiyama
,
M.
Onishi
,
H.
Mizutani
,
M.
Narukawa
,
A.
Motogaito
,
H.
Miyake
,
Y.
Iyechika
, and
T.
Maeda
,
J. Cryst. Growth
221
,
316
(
2000
).
9.
10.
A.
Dadgar
,
M.
Poschenrieder
,
J.
Blasing
,
K.
Fehse
,
A.
Diez
, and
A.
Krost
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
3670
(
2002
).
11.
K.
Motoki
,
T.
Okahisa
,
S.
Nakahata
,
N.
Matsumoto
,
H.
Kimura
,
H.
Kasai
,
K.
Takemoto
,
K.
Uematsu
,
M.
Ueno
,
Y.
Kumagai
,
A.
Koukitu
, and
H.
Seki
,
J. Cryst. Growth
237–239
,
912
(
2002
).
12.
V.
Wagner
,
O.
Parillaud
,
H. J.
Bühlmann
,
M.
Ilegems
,
S.
Gradeçak
,
P.
Stadelmann
,
T.
Riemann
, and
J.
Christen
,
J. Appl. Phys.
92
,
1307
(
2002
).
13.
K.
Pakuła
,
R.
Bożek
,
J.
Baranowski
,
J.
Jasinski
, and
Z.
Liliental-Weber
,
J. Cryst. Growth
267
,
1
(
2004
).
14.
S.
Bohyama
,
H.
Miyake
,
K.
Hiramatsu
,
Y.
Tsuchida
, and
T.
Maeda
,
Jap. J. Appl. Phys., Part 2
44
,
L24
(
2005
).
15.
M.
Ali
,
A.
Romanov
,
S.
Suihkonen
,
O.
Svensk
,
S.
Sintonen
,
M.
Sopanen
,
H.
Lipsanen
,
V.
Nevedomsky
,
N.
Bert
,
M.
Odnoblyudov
, and
V.
Bougrov
,
J. Cryst. Growth
344
,
59
(
2012
).
16.
A.
Sakai
,
H.
Sunakawa
, and
A.
Usui
,
Appl. Phys. Lett.
73
,
481
(
1998
).
17.
O.
Contreras
,
F.
Ponce
,
J.
Christen
,
A.
Dadgar
, and
A.
Krost
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
4712
(
2002
).
18.
A. E.
Romanov
,
P.
Fini
, and
J. S.
Speck
,
J. Appl. Phys.
93
,
106
(
2003
).
19.
S.
Gradeçak
,
P.
Stadelmann
,
V.
Wagner
, and
M.
Ilegems
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
4648
(
2004
).
20.
R.
Datta
and
C. J.
Humphreys
,
Phys. Status Solidi C
3
,
1750
(
2006
).
21.
J. K.
Farrer
and
C. B.
Carter
,
J. Mater. Sci.
41
,
779
(
2006
).
22.
Z.
Lilienthal-Weber
,
Y.
Chen
,
S.
Ruvimov
, and
J.
Washburn
,
Phys. Rev. Lett.
79
,
2835
(
1997
).
23.
Y.
Chen
,
T.
Takeuchi
,
H.
Amano
,
I.
Akasaki
,
N.
Yamada
,
Y.
Kaneko
, and
S. Y.
Wang
,
Appl. Phys. Lett.
72
,
710
(
1998
).
24.
T.
Paskova
,
E. M.
Goldys
,
R.
Yakimova
,
E. B.
Svedberg
,
A.
Henry
, and
B.
Monemar
,
J. Cryst. Growth
208
,
18
(
2000
).
25.
X. H.
Wu
,
C. R.
Elsass
,
A.
Abare
,
M.
Mack
,
S.
Keller
,
P. M.
Petroff
,
S. P.
DenBaars
,
J. S.
Speck
, and
S. J.
Rosner
,
Appl. Phys. Lett.
72
,
692
(
1998
).
26.
A.
Hangleiter
,
F.
Hitzel
,
C.
Netzel
,
D.
Fuhrmann
,
U.
Rossow
,
G.
Ade
, and
P.
Hinze
,
Phys. Rev. Lett.
95
,
127402
(
2005
).
27.
J.
Weyher
,
B.
Łucznik
,
I.
Grzegory
,
J.
Smalc-Koziorowska
, and
T.
Paskova
,
J. Cryst. Growth
312
,
2611
(
2010
).
28.
P. H.
Weidlich
,
M.
Schnedler
,
H.
Eisele
,
U.
Strauß
,
R. E.
Dunin-Borkowski
, and
Ph.
Ebert
,
Appl. Phys. Lett.
103
,
062101
(
2013
).
29.
E.
Feltin
,
B.
Beaumont
,
P.
Vennéguès
,
M.
Vaille
,
P.
Gibart
,
T.
Riemann
,
J.
Christen
,
L.
Dobos
, and
B.
Pécz
,
J. Appl. Phys.
93
,
182
(
2003
).
30.
F. Y.
Meng
and
S.
Mahajan
,
Phys. Status Solidi A
208
,
2666
(
2011
).
31.
A.
Béré
and
A.
Serra
,
Philos. Mag.
86
,
2159
(
2006
).
32.
Ph.
Ebert
,
L.
Ivanova
,
S.
Borisova
,
H.
Eisele
,
A.
Laubsch
, and
M.
Dähne
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
062104
(
2009
).
33.
H.
Eisele
,
L.
Ivanova
,
S.
Borisova
,
M.
Dähne
,
M.
Winkelnkemper
, and
Ph.
Ebert
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
162110
(
2009
).
34.
H.
Eisele
and
Ph.
Ebert
,
Phys. Status Solidi (RRL)
6
,
359
(
2012
).
35.
M.
Schnedler
,
P. H.
Weidlich
,
V.
Portz
,
D.
Weber
,
R. E.
Dunin-Borkowski
, and
Ph.
Ebert
,
Ultramicroscopy
136
,
86
(
2014
).
36.
X. H.
Wu
,
L. M.
Brown
,
D.
Kapolnek
,
S.
Keller
,
B.
Keller
,
S. P.
DenBaars
, and
J. S.
Speck
,
J. Appl. Phys.
80
,
3228
(
1996
).
37.
N.
Grandjean
,
J.
Massies
,
P.
Vennéguès
,
M.
Leroux
,
F.
Demangeot
,
M.
Renucci
, and
J.
Frandon
,
J. Appl. Phys.
83
,
1379
(
1998
).
38.
Y.
Xin
,
S. J.
Pennycook
,
N. D.
Browning
,
P. D.
Nellist
,
S.
Sivananthan
,
F.
Omnes
,
B.
Beaumont
,
J. P.
Faurie
, and
P.
Gibart
,
Appl. Phys. Lett.
72
,
2680
(
1998
).
39.
D.
Hull
and
D. J.
Bacon
,
Introduction to Dislocations
, 5th ed. (
Elsevier
,
Amsterdam
,
2011
).
40.
Ph.
Ebert
,
T.
Zhang
,
F.
Kluge
,
M.
Simon
,
Z.
Zhang
, and
K.
Urban
,
Phys. Rev. Lett.
83
,
757
(
1999
).
41.
S. K.
Mathis
,
A. E.
Romanov
,
L. F.
Chen
,
G. E.
Beltz
,
W.
Pompe
, and
J. S.
Speck
,
J. Cryst. Growth
231
,
371
(
2001
).
42.
E.
Richter
,
U.
Zeimer
,
S.
Hagedorn
,
M.
Wagner
,
F.
Brunner
,
M.
Weyers
, and
G.
Tränkle
,
J. Cryst. Growth
312
,
2537
(
2010
).
You do not currently have access to this content.