N-polar InN layers were deposited using MOCVD on GaN-on-sapphire templates which were miscut 4° towards the GaN m-direction. For thin layers, quantum dot-like features were spontaneously formed to relieve the strain between the InN and GaN layers. As the thickness was increased, the dots elongated along the step direction before growing outward perpendicular to the step direction and coalescing to form a complete InN layer. XRD reciprocal space maps indicated that the InN films relaxed upon quantum dot formation after nominally 1 nm thick growth, resulting in 5–7 nm tall dots with diameters around 20–50 nm. For thicker layers above 10 nm, high electron mobilities of up to 706 cm2/V s were measured using Hall effect measurements indicating high quality layers.

1.
G.
Pettinari
,
A.
Polimeni
,
M.
Capizzi
,
J. H.
Blokland
,
P. C. M.
Christianen
,
J. C.
Maan
,
V.
Lebedev
,
V.
Cimalla
, and
O.
Ambacher
,
Phys. Rev. B
79
,
165207
(
2009
).
2.
V. M.
Polyakov
and
F.
Schwierz
,
Appl. Phys. Lett.
88
,
32101
(
2006
).
3.
S. K.
O'Leary
,
B. E.
Foutz
,
M. S.
Shur
,
U. V.
Bhapkar
, and
L. F.
Eastman
,
J. Appl. Phys.
83
,
826
(
1998
).
4.
J.
Wu
,
W.
Walukiewicz
,
K. M.
Yu
,
W.
Shan
,
J. W.
Ager
,
E. E.
Haller
,
H.
Lu
,
W. J.
Schaff
,
W. K.
Metzger
, and
S.
Kurtz
,
J. Appl. Phys.
94
,
6477
(
2003
).
5.
E.
Trybus
,
G.
Namkoong
,
W.
Henderson
,
S.
Burnham
,
W. A.
Doolittle
,
M.
Cheung
, and
A.
Cartwright
,
J. Cryst. Growth
288
,
218
(
2006
).
6.
C.
Lund
,
S.
Nakamura
,
S. P.
DenBaars
,
U. K.
Mishra
, and
S.
Keller
,
J. Cryst. Growth
464
,
127
(
2017
).
7.
T. B.
Fehlberg
,
G. A.
Umana-Membreno
,
B. D.
Nener
,
G.
Parish
,
C. S.
Gallinat
,
G.
Koblmüller
,
S.
Rajan
,
S.
Bernardis
, and
J. S.
Speck
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
45
,
L1090
(
2006
).
8.
N.
Khan
,
A.
Sedhain
,
J.
Li
,
J. Y.
Lin
, and
H. X.
Jiang
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
172101
(
2008
).
9.
D. C.
Look
,
H.
Lu
,
W. J.
Schaff
,
J.
Jasinski
, and
Z.
Liliental-Weber
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
258
(
2002
).
10.
A.
Janotti
and
C. G.
Van de Walle
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
32104
(
2008
).
11.
S.
Ruffenach
,
M.
Moret
,
O.
Briot
, and
B.
Gil
,
Phys. Status Solidi A
207
,
9
(
2010
).
12.
S.
Keller
,
I.
Ben-Yaacov
,
S. P.
DenBaars
, and
U. K.
Mishra
, in
Proceedings of the International Workshop on Nitride Semiconductors Nagoya, Japan
, IPAP Conference Series Vol.
1
(
2000
), p.
233
.
13.
S.-B.
Che
,
W.
Terashima
,
Y.
Ishitani
,
A.
Yoshikawa
,
T.
Matsuda
,
H.
Ishii
, and
S.
Yoshida
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
261903
(
2005
).
14.
A.
Yoshikawa
,
S. B.
Che
,
W.
Yamaguchi
,
H.
Saito
,
X. Q.
Wang
,
Y.
Ishitani
, and
E. S.
Hwang
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
73101
(
2007
).
15.
A.
Yoshikawa
,
K.
Kusakabe
,
N.
Hashimoto
,
E. S.
Hwang
, and
T.
Itoi
,
Appl. Phys. Lett.
108
,
22108
(
2016
).
16.
K.
Kusakabe
,
N.
Hashimoto
,
T.
Itoi
,
K.
Wang
,
D.
Imai
, and
A.
Yoshikawa
,
Appl. Phys. Lett.
108
,
152107
(
2016
).
17.
T.
Suski
,
T.
Schulz
,
M.
Albrecht
,
X. Q.
Wang
,
I.
Gorczyca
,
K.
Skrobas
,
N. E.
Christensen
, and
A.
Svane
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
182103
(
2014
).
18.
T.
Schulz
,
A.
Duff
,
T.
Remmele
,
M.
Korytov
,
T.
Markurt
,
M.
Albrecht
,
L.
Lymperakis
,
J.
Neugebauer
,
C.
Chèze
, and
C.
Skierbiszewski
,
J. Appl. Phys.
115
,
33113
(
2014
).
19.
C.
Chèze
,
F.
Feix
,
M.
Anikeeva
,
T.
Schulz
,
M.
Albrecht
,
H.
Riechert
,
O.
Brandt
, and
R.
Calarco
,
Appl. Phys. Lett.
110
,
72104
(
2017
).
20.
F.
Matsuda
,
Y.
Saito
,
T.
Muramatsu
,
T.
Yamaguchi
,
Y.
Matsuo
,
A.
Koukitu
,
T.
Araki
, and
Y.
Nanishi
,
Phys. Status Solidi C
0
(
7
),
2810
(
2003
).
21.
K.
Xu
and
A.
Yoshikawa
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
251
(
2003
).
22.
G.
Koblmüller
,
C. S.
Gallinat
,
S.
Bernardis
,
J. S.
Speck
,
G. D.
Chern
,
E. D.
Readinger
,
H.
Shen
, and
M.
Wraback
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
71902
(
2006
).
23.
J.
Kuzmík
,
Š.
Haščík
,
M.
Kučera
,
R.
Kúdela
,
E.
Dobročka
,
A.
Adikimenakis
,
M.
Mičušík
,
M.
Gregor
,
A.
Plecenik
, and
A.
Georgakilas
,
Appl. Phys. Lett.
107
,
191605
(
2015
).
24.
T.
Matsuoka
,
H.
Okamoto
,
H.
Takahata
,
T.
Mitate
,
S.
Mizuno
,
Y.
Uchiyama
, and
T.
Makimoto
,
J. Cryst. Growth
269
,
139
(
2004
).
25.
T.
Mitate
,
S.
Mizuno
,
H.
Takahata
,
R.
Kakegawa
,
T.
Matsuoka
, and
N.
Kuwano
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
134103
(
2005
).
26.
A.
Jain
,
X.
Weng
,
S.
Raghavan
,
B. L.
VanMil
,
T.
Myers
, and
J. M.
Redwing
,
J. Appl. Phys.
104
,
53112
(
2008
).
27.
T.
Iwabuchi
,
Y.
Liu
,
T.
Kimura
,
Y.
Zhang
,
K.
Prasertsuk
,
H.
Watanabe
,
N.
Usami
,
R.
Katayama
, and
T.
Matsuoka
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
51
,
04DH02
(
2012
).
28.
M.
Stutzmann
,
O.
Ambacher
,
M.
Eickhoff
,
U.
Karrer
,
A.
Lima Pimenta
,
R.
Neuberger
,
J.
Schalwig
,
R.
Dimitrov
,
P. J.
Schuck
, and
R. D.
Grober
,
Phys. Status Solidi B
228
,
505
(
2001
).
29.
W.
Li
,
S.
Sharmin
,
H.
Ilatikhameneh
,
R.
Rahman
,
Y.
Lu
,
J.
Wang
,
X.
Yan
,
A.
Seabaugh
,
G.
Klimeck
,
D.
Jena
, and
P.
Fay
,
IEEE J. Explor. Solid-State Comput. Devices Circuits
1
,
28
(
2015
).
30.
C.
Lund
,
B.
Romanczyk
,
M.
Catalano
,
Q.
Wang
,
W.
Li
,
D.
DiGiovanni
,
M. J.
Kim
,
P.
Fay
,
S.
Nakamura
,
S. P.
DenBaars
,
U. K.
Mishra
, and
S.
Keller
,
J. Appl. Phys.
121
,
185707
(
2017
).
31.
R.
Dimitrov
,
M.
Murphy
,
J.
Smart
,
W.
Schaff
,
J. R.
Shealy
,
L. F.
Eastman
,
O.
Ambacher
, and
M.
Stutzmann
,
J. Appl. Phys.
87
,
3375
(
2000
).
32.
O.
Ambacher
,
M.
Eickhoff
,
A.
Link
,
M.
Hermann
,
M.
Stutzmann
,
F.
Bernardini
,
V.
Fiorentini
,
Y.
Smorchkova
,
J.
Speck
,
U.
Mishra
,
W.
Schaff
,
V.
Tilak
, and
L. F.
Eastman
,
Phys. Status Solidi C
0
(
6
),
1878
(
2003
).
33.
S.
Rajan
,
M.
Wong
,
Y.
Fu
,
F.
Wu
,
J. S.
Speck
, and
U. K.
Mishra
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
44
,
L1478
(
2005
).
34.
Z. Q.
Li
,
M.
Lestradet
,
Y. G.
Xiao
, and
S.
Li
,
Phys. Status Solidi A
208
,
928
(
2011
).
35.
M.
Eickhoff
,
J.
Schalwig
,
G.
Steinhoff
,
O.
Weidemann
,
L.
Görgens
,
R.
Neuberger
,
M.
Hermann
,
B.
Baur
,
G.
Müller
,
O.
Ambacher
, and
M.
Stutzmann
,
Phys. Status Solidi C
0
(
6
),
1908
(
2003
).
36.
Y.-L.
Wang
,
F.
Ren
,
U.
Zhang
,
Q.
Sun
,
C. D.
Yerino
,
T. S.
Ko
,
Y. S.
Cho
,
I. H.
Lee
,
J.
Han
, and
S. J.
Pearton
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
212108
(
2009
).
37.
S. Y.
Karpov
,
K. A.
Bulashevich
,
I. A.
Zhmakin
,
M. O.
Nestoklon
,
V. F.
Mymrin
, and
Y. N.
Makarov
,
Phys. Status Solidi B
241
,
2668
(
2004
).
38.
S.-H.
Yen
,
Y.-K.
Kuo
,
M.-L.
Tsai
, and
T.-C.
Hsu
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
201118
(
2007
).
39.
M. L.
Reed
,
E. D.
Readinger
,
H.
Shen
,
M.
Wraback
,
A.
Syrkin
,
A.
Usikov
,
O. V.
Kovalenkov
, and
V. A.
Dmitriev
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
133505
(
2008
).
40.
J.
Verma
,
J.
Simon
,
V.
Protasenko
,
T.
Kosel
,
H. G.
Xing
, and
D.
Jena
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
171104
(
2011
).
41.
K.
Shojiki
,
T.
Tanikawa
,
J.
Choi
,
S.
Kuboya
,
T.
Hanada
,
R.
Katayama
, and
T.
Matsuoka
,
Appl. Phys. Express
8
,
61005
(
2015
).
42.
M. H.
Wong
,
S.
Keller
,
N.
Dasgupta
,
D. J.
Denninghoff
,
S.
Kolluri
,
D. F.
Brown
,
J.
Lu
,
N. A.
Fichtenbaum
,
E.
Ahmadi
,
U.
Singisetti
,
A.
Chini
,
S.
Rajan
,
S. P.
DenBaars
,
J. S.
Speck
, and
U. K.
Mishra
,
Semicond. Sci. Technol.
28
,
74009
(
2013
).
43.
S.
Wienecke
,
B.
Romanczyk
,
M.
Guidry
,
H.
Li
,
E.
Ahmadi
,
K.
Hestroffer
,
X.
Zheng
,
S.
Keller
, and
U. K.
Mishra
,
IEEE Electron Device Lett.
38
,
359
(
2017
).
44.
S.
Keller
,
N. A.
Fichtenbaum
,
F.
Wu
,
D.
Brown
,
A.
Rosales
,
S. P.
Denbaars
,
J. S.
Speck
, and
U. K.
Mishra
,
J. Appl. Phys.
102
,
83546
(
2007
).
45.
S.
Keller
,
H.
Li
,
M.
Laurent
,
Y.
Hu
,
N.
Pfaff
,
J.
Lu
,
D. F.
Brown
,
N. A.
Fichtenbaum
,
J. S.
Speck
,
S. P.
Denbaars
, and
U. K.
Mishra
,
Semicond. Sci. Technol.
29
,
113001
(
2014
).
46.
S.
Keller
and
S. P.
DenBaars
,
J. Cryst. Growth
248
,
479
(
2003
).
47.
Y. F.
Ng
,
Y. G.
Cao
,
M. H.
Xie
,
X. L.
Wang
, and
S. Y.
Tong
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
3960
(
2002
).
48.
E.
Bellet-Amalric
,
C.
Adelmann
,
E.
Sarigiannidou
,
J. L.
Rouvière
,
G.
Feuillet
,
E.
Monroy
, and
B.
Daudin
,
J. Appl. Phys.
95
,
1127
(
2004
).
49.
A.
Yoshikawa
,
N.
Hashimoto
,
N.
Kikukawa
,
S. B.
Che
, and
Y.
Ishitani
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
153115
(
2005
).
50.
Q.
Sun
,
C. D.
Yerino
,
T. S.
Ko
,
Y. S.
Cho
,
I.-H.
Lee
,
J.
Han
, and
M. E.
Coltrin
,
J. Appl. Phys.
104
,
93523
(
2008
).
51.
Y. H.
Phang
,
C.
Teichert
,
M. G.
Lagally
,
L. J.
Peticolos
,
J. C.
Bean
, and
E.
Kasper
,
Phys. Rev. B
50
,
14435
(
1994
).
52.
J.
Tersoff
,
Y. H.
Phang
,
Z.
Zhang
, and
M. G.
Lagally
,
Phys. Rev. Lett.
75
,
2730
(
1995
).
53.
M.
Shinohara
and
N.
Inoue
,
Appl. Phys. Lett.
66
,
1936
(
1995
).
54.
J.
Mysliveček
,
C.
Schelling
,
F.
Schäffler
,
G.
Springholz
,
P.
Šmilauer
,
J.
Krug
, and
B.
Voigtländer
,
Surf. Sci.
520
,
193
(
2002
).
55.
M. V.
Durnev
,
A. V.
Omelchenko
,
E. V.
Yakovlev
,
I. Y.
Evstratov
, and
S. Y.
Karpov
,
Phys. Status Solidi A
208
,
2671
(
2011
).
56.
G. B.
Stringfellow
,
J. Cryst. Growth
312
,
735
(
2010
).
57.
T.
Yayama
,
Y.
Kangawa
,
K.
Kakimoto
, and
A.
Koukitu
,
Phys. Status Solidi C
7
,
2249
(
2010
).
58.
H.
Lu
,
W. J.
Schaff
,
L. F.
Eastman
, and
C. E.
Stutz
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
1736
(
2003
).
59.
S.
Nakamura
,
M.
Senoh
,
N.
Iwasa
, and
S.
Nagahama
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
34
,
L797
(
1995
).
60.
T. D.
Veal
,
L. F. J.
Piper
,
I.
Mahboob
,
H.
Lu
,
W. J.
Schaff
, and
C. F.
McConville
,
Phys. Status Solidi C
2
,
2246
(
2005
).
61.
P. D. C.
King
,
T. D.
Veal
,
C. S.
Gallinat
,
G.
Koblmüller
,
L. R.
Bailey
,
J. S.
Speck
, and
C. F.
McConville
,
J. Appl. Phys.
104
,
103703
(
2008
).
62.
C. H.
Swartz
,
R. P.
Tompkins
,
N. C.
Giles
,
T. H.
Myers
,
H.
Lu
,
W. J.
Schaff
, and
L. F.
Eastman
,
J. Cryst. Growth
269
,
29
(
2004
).
63.
I.
Mahboob
,
T. D.
Veal
,
C. F.
McConville
,
H.
Lu
, and
W. J.
Schaff
,
Phys. Rev. Lett.
92
,
36804
(
2004
).
64.
P. D. C.
King
,
T. D.
Veal
, and
C. F.
McConville
,
J. Phys.: Condens. Matter
21
,
174201
(
2009
).
65.
T. B.
Fehlberg
,
G.
Koblmüller
,
G. A.
Umana-Membreno
,
C. S.
Gallinat
,
B. D.
Nener
,
J. S.
Speck
, and
G.
Parish
,
Phys. Status Solidi B
245
,
907
(
2008
).
66.
C.
Stampfl
,
C.
Van de Walle
,
D.
Vogel
,
P.
Krüger
, and
J.
Pollmann
,
Phys. Rev. B
61
,
R7846
(
2000
).
67.
T.
Matsuoka
,
N.
Yoshimoto
,
T.
Sasaki
, and
A.
Katsui
,
J. Electron. Mater.
21
,
157
(
1992
).
68.
M.
Kamp
,
M.
Mayer
,
A.
Pelzmann
, and
K. J.
Ebeling
,
MRS Proc.
449
,
161
(
1996
).
You do not currently have access to this content.