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 , 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.
REFERENCES
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
).© 2013 AIP Publishing LLC.
2013
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.