The nucleation and the evolution of dislocations in SiGe/Si(001) films can be controlled and confined along stripes aligned along pits carved in the substrate, leaving micrometric coherent areas free of dislocations. In this work, we have addressed the stability of such metastable areas versus, film thickness, different Ge contents (xGe = 10%–30%) and larger pit-pattern periods, revealing the flexibility and effectiveness of this method even for coherent areas of about 64 μm2. The thermal stability of such configuration has been finally verified by post-growth annealing treatment, in order to simulate device processing. Finally, μRaman spectroscopy and X-ray nanodiffraction have been used to characterize the periodic strain variations across the pattern.

1.
M.
Ieong
,
B.
Doris
,
J.
Kedzierski
,
K.
Rim
, and
M.
Yang
,
Science
306
,
2057
(
2004
).
2.
S. C.
Jain
,
S.
Decoutere
,
M.
Willander
, and
H. E.
Maes
,
Semicond. Sci. Technol.
16
,
R51
(
2001
).
3.
GeSi Strained Layers and their Applications
, edited by
A. M.
Stoneham
and
S. C.
Jain
(
CRC Press;
Reprint edition,
1995
).
4.
S. E.
Thompson
,
G.
Sun
,
Y. S.
Choi
, and
T.
Nishida
,
IEEE Trans. Electron Devices
53
,
1010
(
2006
).
5.
R.
People
and
J. C.
Bean
,
Appl. Phys. Lett.
47
,
322
(
1985
).
6.
J. G.
Fiorenza
,
G.
Braithwaite
,
C. W.
Leitz
,
M. T.
Currie
,
J.
Yap
,
F.
Singaporewala
,
V. K.
Yang
,
T. A.
Langdo
,
J.
Carlin
,
M.
Somerville
,
A.
Lochtefeld
,
H.
Badawi
, and
M. T.
Bulsara
,
Semicond. Sci. Technol.
19
,
L4
(
2004
).
7.
M.
Grydlik
,
F.
Boioli
,
H.
Groiss
,
R.
Gatti
,
M.
Brehm
,
F.
Montalenti
,
B.
Devincre
,
F.
Schäffler
, and
L.
Miglio
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
013119
(
2012
).
8.
V.
Mondiali
,
M.
Bollani
,
S.
Cecchi
,
M.
Richard
,
T.
Schülli
,
G.
Chahine
, and
D.
Chrastina
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
021918
(
2014
).
9.
J.
Goldberger
,
A. I.
Hochbaum
,
R.
Fan
, and
P.
Yang
,
Nano Lett.
6
,
973
(
2006
).
10.
J.
Michel
,
J.
Liu
, and
L. C.
Kimerling
,
Nat. Photonics
4
,
527
(
2010
).
11.
G. A.
Chahine
,
M.-I.
Richard
,
R. A.
Homs-Regojo
,
T. N.
Tran-Caliste
,
D.
Carbone
,
V. L. R.
Jaques
,
R.
Grifone
,
P.
Boesecke
,
J.
Katzer
,
I.
Costina
,
H.
Djazouli
,
T.
Schroeder
, and
T. U.
Schülli
,
J. Appl. Cryst.
47
,
762
(
2014
).
12.
M.
Bollani
,
S.
Bietti
,
C.
Frigeri
,
D.
Chrastina
,
K.
Reyes
,
P.
Smereka
,
J. M.
Millunchick
,
G. M.
Vanacore
,
M.
Burghammer
,
A.
Tagliaferri
, and
S.
Sanguinetti
,
Nanotechnology
25
,
205301
(
2014
).
13.
J.
Frigerio
,
M.
Lodari
,
D.
Chrastina
,
V.
Mondiali
,
G.
Isella
, and
M.
Bollani
,
J. Appl. Phys.
116
(
11
),
113507
(
2014
).
14.
A.
Fischer
,
H.
Kühne
,
B.
Roos
, and
H.
Richter
,
Semicond. Sci. Technol.
9
,
2195
(
1994
).
15.
T. J.
Gosling
,
S. C.
Jain
, and
A. H.
Harker
,
Phys. Status Solidi A
146
,
713
(
1994
).
16.
M.
Bollani
,
D.
Chrastina
,
M.
Fiocco
,
V.
Mondiali
,
J.
Frigerio
,
L.
Gagliano
, and
E.
Bonera
,
J. Appl. Phys.
112
,
094318
(
2012
).
17.
M.
Kummer
,
B.
Vögeli
,
T.
Meyer
, and
H.
von Känel
,
Phys. Rev. Lett.
84
,
107
(
2000
).
18.
M. A.
Lutz
,
R. M.
Feenstra
,
F. K.
LeGoues
,
P. M.
Mooney
, and
J. O.
Chu
,
Appl. Phys. Lett.
66
,
724
(
1995
).
19.
A.
Fischer
,
H.
Kühne
,
M.
Eichler
,
F.
Holländer
, and
H.
Richter
,
Phys. Rev. B
54
,
8761
(
1996
).
20.
C. G.
Tuppen
and
C. J.
Gibbings
,
J. Appl. Phys.
68
(
4
),
1526
1534
(
1990
).
21.
G. G.
Fischer
and
P.
Zaumseil
,
Phys. Status Solidi A
164
(
2
),
767
778
(
1997
).
22.
F.
Pezzoli
,
E.
Bonera
,
E.
Grilli
,
M.
Guzzi
,
S.
Sanguinetti
,
D.
Chrastina
,
G.
Isella
,
H.
von Känel
,
E.
Wintersberger
,
J.
Stangl
, and
G.
Bauer
,
Mater. Sci. Semicond. Process.
11
,
279
(
2008
).
23.
F.
Boioli
,
R.
Gatti
,
M.
Grydlik
,
M.
Brehm
,
F.
Montalenti
, and
L.
Miglio
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
033106
(
2011
).
24.
E.
Bonera
,
R.
Gatti
,
G.
Isella
,
G.
Norga
,
A.
Picco
,
E.
Grilli
,
M.
Guzzi
,
M.
Texier
, and
B.
Pichaud
,
Appl. Phys. Lett.
103
,
053104
(
2013
).
25.
F.
Pezzoli
,
E.
Bonera
,
E.
Grilli
,
M.
Guzzi
,
S.
Sanguinetti
,
D.
Chrastina
,
G.
Isella
,
H.
von Känel
,
E.
Wintersberger
,
J.
Stangl
, and
G.
Bauer
,
J. Appl. Phys.
103
,
093521
(
2008
).
26.
E.
Bonera
,
M.
Bollani
,
D.
Chrastina
,
F.
Pezzoli
,
A.
Picco
,
O. G.
Schmidt
, and
D.
Terziotti
,
J. Appl. Phys.
113
(
16
),
164308
(
2013
).
You do not currently have access to this content.