The fabrication of regularly ordered Ge quantum dot arrays on Si surfaces usually requires extensive preparation processing, ensuring clean and atomically ordered substrates, while the ordering parameters are quite limited by the surface properties of the substrate. Here, we demonstrate a simple method for fabrication of ordered Ge quantum dots with highly tunable ordering parameters on rippled Si surfaces. The ordering is achieved by magnetron sputter deposition, followed by an annealing in high vacuum. We show that the type of ordering and lattice vector parameters of the formed Ge quantum dot lattice are determined by the crystallographic properties of the ripples, i.e., by their shape and orientation. Moreover, the ordering is achieved regardless the initial amorphisation of the ripples surface and the presence of a thin oxide layer.

1.
B.
Voigtländer
,
Surf. Sci. Rep.
43
,
127
254
(
2001
).
2.
N.
Motta
,
J. Phys.: Condens. Mater.
14
,
8353
8378
(
2002
).
3.
J.
Stangl
,
V.
Holy
, and
G.
Bauer
,
Rev. Mod. Phys.
76
,
725
(
2004
).
4.
T.
Fromherz
,
J.
Stangl
,
R. T.
Lechner
,
E.
Wintersberger
,
G.
Bauer
,
V.
Holy
,
C.
Dais
,
E.
Muller
,
H.
Sigg
,
H. H.
Solak
, and
D.
Grutzmacher
,
Int. J. Mod. Phys. B
23
,
2836
(
2009
).
5.
N.
Hrauda
,
J. J.
Zhang
,
M.
Stoffel
,
J.
Stangl
,
G.
Bauer
,
A.
Rehman-Khan
,
V.
Holy
,
O. G.
Schmidt
,
V.
Jovanovic
, and
L. K.
Nanver
,
Eur. Phys. J. Spec. Top.
167
,
41
46
(
2009
).
6.
V.
Holy
,
J.
Stangl
,
T.
Fromherz
,
R. T.
Lechner
,
E.
Wintersberger
,
G.
Bauer
,
C.
Dais
,
E.
Muller
, and
D.
Grutzmacher
,
Phys. Rev. B
79
,
035324
(
2009
).
7.
V.
Holy
,
K.
Mundboth
,
C.
Mokuta
,
T. H.
Metzger
,
J.
Stangl
,
G.
Bauer
,
T.
Boeck
, and
M.
Schmidbauer
,
Thin Solid Films
516
,
8022
(
2008
).
8.
M. L.
Lee
and
R.
Venkatasubramanian
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
053112
(
2008
).
9.
O. P.
Pchelyakov
,
A. V.
Dvurechensky
,
A. V.
Latyshev
, and
A. L.
Aseev
,
Semicond. Sci. Technol.
26
,
014027
(
2011
).
10.
L.
Colace
,
G.
Masini
,
F.
Galluzi
,
G.
Assanto
,
G.
Capellini
,
L.
Di Gaspare
, and
F.
Evangelisti
,
Solid State Phenom.
54
,
55
(
1997
).
11.
M. K.
Hudait
,
M.
Clavel
,
P.
Goley
,
N.
Jain
, and
Y.
Zhu
,
Sci. Rep.
4
,
6964
(
2014
).
12.
D.
Feng
,
S.
Liao
,
P.
Dong
,
N.
Feng
,
H.
Liang
,
D.
Zheng
,
C.
Kung
,
J.
Fong
,
R.
Shafiiha
,
J.
Cunningham
,
A. V.
Krishnamoorthy
, and
M.
Asghari
,
Appl. Phys. Lett.
95
,
261105
(
2009
).
13.
N.-N.
Feng
,
D.
Feng
,
S.
Liao
,
X.
Wang
,
P.
Dong
,
H.
Liang
,
C.-C.
Kung
,
W.
Qian
,
J.
Fong
,
R.
Shafiiha
,
Y.
Luo
,
J.
Cunningham
,
A. V.
Krishnamoorthy
, and
M.
Asghari
,
Opt. Express
19
,
7062
7067
(
2011
).
14.
L.
Virot
,
P.
Crozat
,
J. M.
Fedeli
,
J. M.
Hartmann
,
D.
Marris-Morini
,
E.
Cassan
,
F.
Boeuf
, and
L.
Vivien
,
Nat. Commun.
5
,
4957
(
2014
).
15.
R. E.
Camacho-Aguilera
,
Y.
Cai
,
N.
Patel
,
J. T.
Bessette
,
M.
Romagnoli
,
L. C.
Kimerling
, and
J.
Michel
,
Opt. Express
20
,
11316
11320
(
2012
).
16.
C.
Bostedt
,
T.
van Buuren
,
M.
Willey
,
N.
Franco
, and
L. J.
Terminello
,
Appl. Phys. Lett.
84
,
4056
(
2004
).
17.
T.
Brunhes
,
P.
Boucaud
,
S.
Sauvage
,
F.
Aniel
,
J.-M.
Lourtioz
,
C.
Hernandez
,
Y.
Campidelli
,
O.
Kermarrec
,
D.
Bensahel
,
G.
Faini
, and
I.
Sagnes
,
Appl. Phys. Lett.
77
,
1822
(
2000
).
18.
S.
Saeed
,
C.
Weerd
,
P.
Stallinga
,
F. C. M.
Spoor
,
A. J.
Houtepen
,
L. D. A.
Siebbeles
, and
T.
Gregorkiewicz
,
Light: Sci. Appl.
4
,
251
(
2015
).
19.
D.
Grutzmacher
,
T.
Fromherz
,
C.
Dais
,
J.
Stangl
,
E.
Muller
,
Y.
Ekinci
,
H. H.
Solak
,
H.
Sigg
,
R. T.
Lechner
,
E.
Wintersberger
,
S.
Birner
,
V.
Holý
, and
G.
Bauer
,
Nano Lett.
7
,
3150
3156
(
2007
).
20.
Y.-H.
Kuo
,
Y. K.
Lee
,
Y.
Ge
,
S.
Ren
,
J. E.
Roth
,
T. I.
Kamins
,
D. A. B.
Miller
, and
J. S.
Harris
,
Nature
437
,
1334
1336
(
2005
).
21.
J.
Liu
,
M.
Beals
,
A.
Pomerene
,
S.
Bernardis
,
R.
Sun
,
J.
Cheng
,
L. C.
Kimerling
, and
J.
Michel
,
Nat. Photonics
2
,
433
437
(
2008
).
22.
C.
Teichert
,
Phys. Rep.
365
,
335
432
(
2002
).
23.
T. M.
Mayer
,
E.
Chason
, and
A. J.
Howard
,
J. Appl. Phys.
76
,
1633
1643
(
1994
).
24.
S.
Facsko
,
T.
Dekorsy
,
C.
Koerdt
,
C.
Trappe
,
H.
Kurz
,
A.
Vogt
, and
H. L.
Hartnagel
,
Science
285
,
1551
1553
(
1999
).
25.
E. O.
Yewande
,
R.
Kree
, and
A. K.
Hartmann
,
Phys. Rev. B
75
,
155325
(
2007
).
26.
M.
Buljan
,
J.
Grenzer
,
A.
Keller
,
N.
Radic
,
V.
Vales
,
S.
Bernstorff
,
T.
Cornelius
,
H. T.
Metzger
, and
V.
Holy
,
Phys. Rev. B
82
,
125316
(
2010
).
27.
A.
Keller
and
S.
Facsko
,
Materials
3
,
4811
4841
(
2010
).
28.
T. K.
Chini
,
D. P.
Datta
,
S.
Facsko
, and
A.
Mucklich
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
101919
(
2008
).
29.
I.
Horcas
,
R.
Fernandez
,
J. M.
Gomez-Rodriguez
,
J.
Colchero
,
J.
Gomez-Herrero
, and
A. M.
Baro
,
Rev. Sci. Instrum.
78
,
013705
(
2007
).
30.
L.
Pelaz
,
L. A.
Marques
, and
J.
Barbolla
,
J. Appl. Phys.
96
,
5947
5976
(
2004
).
31.
T.
Sekiguchi
,
S.
Yoshida
,
K. M.
Itoh
,
J.
Mysliveček
, and
B.
Voigtlander
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
013108
(
2007
).
32.
A.
Karmous
,
I.
Berbezier
, and
A.
Ronda
,
Phys. Rev. B
73
,
075323
(
2006
).
You do not currently have access to this content.