We show that a relatively simple top-down fabrication can be used to locally deform germanium in order to achieve uniaxial tensile strain of up to 4%. Such high strain values are theoretically predicted to transform germanium from an indirect to a direct gap semiconductor. These values of strain were obtained by control of the perimetral forces exerted by epitaxial SiGe nanostructures acting as stressors. These highly strained regions can be used to control the band structure of silicon-integrated germanium epilayers.

1.
Landolt–Börnstein: Numerical data and functional relationships in science and technology – New Series
, 3rd ed., edited by
O.
Madelung
(
Springer-Verlag
,
New York
,
1982
), Chap. II, pp.
3
4
, 19–22, 43–68, 87–110.
2.
O.
Aldaghri
,
Z.
Ikonić
, and
R. W.
Kelsall
,
J. Appl. Phys.
111
,
053106
(
2012
).
3.
C.
Boztug
,
J. R.
Sánchez-Pérez
,
F. F.
Sudradjat
,
R.
Jacobson
,
D. M.
Paskiewicz
,
M. G.
Lagally
, and
R.
Paiella
,
Small
9
,
622
(
2013
).
4.
G.-E.
Chang
and
H. H.
Cheng
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
46
,
065103
(
2013
).
6.
P.
Chaisakul
,
D.
Marris-Morini
,
J.
Frigerio
,
D.
Chrastina
,
M.-S.
Rouifed
,
S.
Cecchi
,
P.
Crozat
,
G.
Isella
, and
L.
Vivien
,
Nat. Photonics
8
,
482
(
2014
).
7.
P. H.
Lim
,
S.
Park
,
Y.
Ishikawa
, and
K.
Wada
,
Opt. Express
17
,
16358
(
2009
).
8.
A.
Ghrib
,
M.
de Kersauson
,
M.
El Kurdi
,
R.
Jakomin
,
G.
Beaudoin
,
S.
Sauvage
,
G.
Fishman
,
G.
Ndong
,
M.
Chaigneau
,
R.
Ossikovski
,
I.
Sagnes
, and
P.
Boucaud
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
201104
(
2012
).
9.
J.
Greil
,
A.
Lugstein
,
C.
Zeiner
,
G.
Strasser
, and
E.
Bertagnolli
,
Nano Lett.
12
,
6230
(
2012
).
10.
S.
Huang
,
W.
Lu
,
C.
Li
,
W.
Huang
,
H.
Lai
, and
S.
Chen
,
Opt. Express
21
,
640
(
2013
).
11.
G.
Capellini
,
C.
Reich
,
S.
Guha
,
Y.
Yamamoto
,
M.
Lisker
,
M.
Virgilio
,
A.
Ghrib
,
M. E.
Kurdi
,
P.
Boucaud
,
B.
Tillack
, and
T.
Schroeder
,
Opt. Express
22
,
399
(
2014
).
12.
M. J.
Süess
,
R.
Geiger
,
R. A.
Minamisawa
,
G.
Schiefler
,
J.
Frigerio
,
D.
Chrastina
,
G.
Isella
,
R.
Spolenak
,
J.
Faist
, and
H.
Sigg
,
Nat. Photonics
7
,
466
(
2013
).
13.
D. S.
Sukhdeo
,
D.
Nam
,
J.-H.
Kang
,
M. L.
Brongersma
, and
K. C.
Saraswat
,
Photonics Res.
2
,
A8
(
2014
).
14.
M.
Bollani
,
D.
Chrastina
,
M.
Fiocco
,
V.
Mondiali
,
J.
Frigerio
,
L.
Gagliano
, and
E.
Bonera
,
J. Appl. Phys.
112
,
094318
(
2012
).
15.
E.
Bonera
,
M.
Bollani
,
D.
Chrastina
,
F.
Pezzoli
,
A.
Picco
,
O. G.
Schmidt
, and
D.
Terziotti
,
J. Appl. Phys.
113
,
164308
(
2013
).
16.
D.
Scopece
,
F.
Montalenti
,
M.
Bollani
,
D.
Chrastina
, and
E.
Bonera
,
Semicond. Sci. Technol.
29
,
095012
(
2014
).
17.
J.
Frigerio
,
M.
Lodari
,
D.
Chrastina
,
V.
Mondiali
,
G.
Isella
, and
M.
Bollani
,
J. Appl. Phys.
116
,
113507
(
2014
).
18.
G.
Isella
,
D.
Chrastina
,
B.
Rössner
,
T.
Hackbarth
,
H.-J.
Herzog
,
U.
König
, and
H.
von Känel
,
Solid-State Electron.
48
,
1317
(
2004
).
19.
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
).
20.
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
).
21.
M.
Bollani
,
D.
Chrastina
,
A.
Fedorov
,
R.
Sordan
,
A.
Picco
, and
E.
Bonera
,
Nanotechnology
21
,
475302
(
2010
).
22.
J. C.
Tsang
,
P. M.
Mooney
,
F.
Dacol
, and
J. O.
Chu
,
J. Appl. Phys.
75
,
8098
(
1994
).
23.
P. H.
Tan
,
K.
Brunner
,
D.
Bougeard
, and
G.
Abstreiter
,
Phys. Rev. B
68
,
125302
(
2003
).
24.
A.
Picco
,
E.
Bonera
,
E.
Grilli
,
M.
Guzzi
,
M.
Giarola
,
G.
Mariotto
,
D.
Chrastina
, and
G.
Isella
,
Phys. Rev. B
82
,
115317
(
2010
).
25.
I.
Campbell
and
P.
Fauchet
,
Solid State Commun.
58
,
739
(
1986
).
26.
E.
Anastassakis
,
J. Appl. Phys.
81
,
3046
(
1997
).
27.
E.
Bonera
,
F.
Pezzoli
,
A.
Picco
,
G.
Vastola
,
M.
Stoffel
,
E.
Grilli
,
M.
Guzzi
,
A.
Rastelli
,
O. G.
Schmidt
, and
L.
Miglio
,
Phys. Rev. B
79
,
075321
(
2009
).
28.
R.
Singh
,
E. J.
Dailey
,
J.
Drucker
, and
J.
Menéndez
,
J. Appl. Phys.
110
,
124305
(
2011
).
29.
Z.
Sui
,
H. H.
Burke
, and
I. P.
Herman
,
Phys. Rev. B
48
,
2162
(
1993
).
You do not currently have access to this content.