GaN layers were grown on N-polar GaN substrates by plasma-assisted molecular beam epitaxy under different III/V ratios. Ga-rich conditions assure step-flow growth with atomically flat surface covered by doubly-bunched steps, as for Ga-polar GaN. Growth under N-excess however leads to an unstable step-flow morphology. Particularly, for substrates slightly miscut towards 101¯0, interlacing fingers are covered by atomic steps pinned on both sides by small hexagonal pits. In contrast, a three-dimensional island morphology is observed on the Ga-polar equivalent sample. We attribute this result to lower diffusion barriers on N-polar compared to Ga-polar GaN under N-rich conditions.

1.
D. N.
Nath
,
E.
Guer
,
S. A.
Ringel
, and
S.
Rajan
,
J. Vacuum Sci. Technol. B
29
,
021206
(
2011
).
2.
S.
Keller
,
N. A.
Fichtenbaum
,
M.
Furukawa
,
J. S.
Speck
,
S. P.
DenBaars
, and
U. K.
Mishra
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
191908
(
2007
).
3.
O.
Ambacher
,
R.
Dimitrov
,
M.
Stutzmann
,
B.
Foutz
,
M.
Murphy
,
J.
Smart
,
J.
Shealy
,
N.
Weimann
,
K.
Chu
,
M.
Chumbes
 et al,
Phys. Status Solidi B
216
,
381
(
1999
).
4.
R.
Feenstra
,
J.
Northrup
, and
J.
Neugebauer
,
MRS Internet J. Nitride Semicond. Res.
7
,
3
(
2002
).
5.
G.
Koblmüller
,
R.
Averbeck
,
H.
Riechert
, and
P.
Pongratz
,
Phys. Rev. B
69
,
035325
(
2004
).
6.
E.
Monroy
,
E.
Sarigiannidou
,
F.
Fossard
,
N.
Gogneau
,
E.
Bellet-Amalric
,
J.-L.
Rouvière
,
S.
Monnoye
,
H.
Mank
, and
B.
Daudin
,
Appl. Phys. Lett.
84
,
3684
(
2004
).
7.
C.
Gan
and
D.
Srolovitz
,
Phys. Rev. B
77
,
205324
(
2008
).
8.
H. W.
Jang
,
J.-H.
Lee
, and
J.-L.
Lee
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
3955
(
2002
).
9.
P.
Lorenz
,
T.
Haensel
,
R.
Gutt
,
R.
Koch
,
J.
Schaefer
, and
S.
Krischok
,
Phys. Status Solidi B
247
,
1658
(
2010
).
10.
B.
Mazumder
,
M. H.
Wong
,
C. A.
Hurni
,
J. Y.
Zhang
,
U. K.
Mishra
, and
J. S.
Speck
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
091601
(
2012
).
11.
F.
Akyol
,
D. N.
Nath
,
E.
Gür
,
P. S.
Park
, and
S.
Rajan
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
50
,
052101
(
2011
).
12.
T.
Zywietz
,
J.
Neugebauer
, and
M.
Scheffler
,
Appl. Phys. Lett.
73
,
487
(
1998
).
13.
G.
Koblmüller
,
F.
Reurings
,
F.
Tuomisto
, and
J. S.
Speck
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
191915
(
2010
).
14.
M.
Sawicka
,
A.
Feduniewicz-Muda
,
H.
Turski
,
M.
Siekacz
,
S.
Grzanka
,
M.
Krysko
,
I.
Dzicielewski
,
I.
Grzegory
, and
C.
Skierbiszewski
,
J. Vacuum Sci. Technol. B
29
,
03C135
(
2011
).
15.
D.
Li
,
M.
Sumiya
,
S.
Fuke
,
D.
Yang
,
D.
Que
,
Y.
Suzuki
, and
Y.
Fukuda
,
J. Appl. Phys.
90
,
4219
(
2001
).
16.
S.
Rajan
,
M.
Wong
,
Y.
Fu
,
F.
Wu
,
J. S.
Speck
, and
U. K.
Mishra
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
44
,
L1478
(
2005
).
17.
M.
Siekacz
,
M. L.
Szankowska
,
A.
Feduniewicz-Zmuda
,
J.
Smalc-Koziorowska
,
G.
Cywinski
,
S.
Grzanka
,
Z. R.
Wasilewski
,
I.
Grzegory
,
B.
Lucznik
,
S.
Porowski
 et al,
Phys. Status Solidi C
6
,
S917
(
2009
).
18.
J.
Weyher
,
S.
Lazar
,
L.
Macht
,
Z.
Liliental-Weber
,
R.
Molnar
,
S.
Müller
,
V.
Sivel
,
G.
Nowak
, and
I.
Grzegory
,
J. Cryst. Growth
305
,
384
(
2007
).
19.
J.
Weyher
,
F.
Tichelaar
,
D.
van Dorp
,
J.
Kelly
, and
A.
Khachapuridze
,
J. Cryst. Growth
312
,
2607
(
2010
).
20.
M. H.
Xie
,
S. M.
Seutter
,
W. K.
Zhu
,
L. X.
Zheng
,
H.
Wu
, and
S. Y.
Tong
,
Phys. Rev. Lett.
82
,
2749
(
1999
).
21.
M. H.
Xie
,
M.
Gong
,
E. K. Y.
Pang
,
H. S.
Wu
, and
S. Y.
Tong
,
Phys. Rev. B
74
,
085314
(
2006
).
22.
A.
Zauner
,
J.
Weyher
,
M.
Plomp
,
V.
Kirilyuk
,
I.
Grzegory
,
W.
van Enckevort
,
J.
Schermer
,
P.
Hageman
, and
P.
Larsen
,
J. Cryst. Growth
210
,
435
(
2000
).
23.
X.
Shen
and
H.
Okumura
,
J. Cryst. Growth
300
,
75
(
2007
).
24.
E.
Tarsa
,
B.
Heying
,
X. H.
Wu
,
P.
Fini
,
S. P.
DenBaars
, and
J. S.
Speck
,
J. Appl. Phys.
82
,
5472
(
1997
).
25.
B.
Heying
,
E.
Tarsa
,
C.
Elsass
,
P.
Fini
,
S.
DenBaars
, and
J.
Speck
,
J. Appl. Phys.
85
,
6470
(
1999
).
26.
G.
Koblmüller
,
S.
Fernández-Garrido
,
E.
Calleja
, and
J. S.
Speck
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
161904
(
2007
).
27.
K.
Rapcewicz
,
M. B.
Nardelli
, and
J.
Bernholc
,
Phys. Rev. B
56
,
R12725
(
1997
).
28.
N.
Takeuchi
,
A.
Selloni
,
T. H.
Myers
, and
A.
Doolittle
,
Phys. Rev. B
72
,
115307
(
2005
).
29.
Z.
Liliental-Weber
,
Y.
Chen
,
S.
Ruvimov
, and
J.
Washburn
,
Phys. Rev. Lett.
79
,
2835
(
1997
).
30.
B.
Liu
,
S. R.
Leone
,
T.
Kitajima
,
T. H.
Zhang
, and
C.
Borca
,
J. Appl. Phys.
97
,
023509
(
2005
).
31.
D. F.
Storm
,
D. S.
Katzer
,
D. J.
Meyer
, and
S. C.
Binari
,
J. Appl. Phys.
112
,
013507
(
2012
).
32.
C.
Misbah
,
O.
Pierre-Louis
, and
Y.
Saito
,
Rev. Mod. Phys.
82
,
981
(
2010
).
33.
J.
Kallunki
and
J.
Krug
,
Europhys. Lett.
66
,
749
(
2004
).
You do not currently have access to this content.