Starting from experimental findings and interface growth problems in Si/Ge superlattices, we have investigated through ab initiomethods the concurrent and competitive behavior of strain and defects in the second-harmonic generation process. Interpreting the second-harmonic intensities as a function of the different nature and percentage of defects together with the strain induced at the interface between Si and Ge, we found a way to tune and enhance the second-harmonic generation response of these systems.
REFERENCES
1.
S.-M.
Lee
, D. G.
Cahill
, and R.
Venkatasubramanian
, Appl. Phys. Lett.
70
, 2957
(1997
).2.
M. L.
Lee
and R.
Venkatasubramanian
, Appl. Phys. Lett.
92
, 053112
(2008
).3.
J.
Alvarez-Quintana
, X.
Alvarez
, J.
Rodriguez-Viejo
, D.
Jou
, P. D.
Lacharmoise
, A.
Bernardi
, A. R.
Goñi
, and M. I.
Alonso
, Appl. Phys. Lett.
93
, 013112
(2008
).4.
F.
Pezzoli
, F.
Bottegoni
, D.
Trivedi
, F.
Ciccacci
, A.
Giorgioni
, P.
Li
, S.
Cecchi
, E.
Grilli
, Y.
Song
, M.
Guzzi
, H.
Dery
, and G.
Isella
, Phys. Rev. Lett.
108
, 156603
(2012
).5.
A.
Giorgioni
, F.
Pezzoli
, E.
Gatti
, S.
Cecchi
, C. K.
Inoki
, C.
Deneke
, E.
Grilli
, G.
Isella
, and M.
Guzzi
, Appl. Phys. Lett.
102
, 012408
(2013
).6.
M.
Virgilio
, G.
Pizzi
, and G.
Grosso
, J. Appl. Phys.
110
, 083105
(2011
).7.
G.
Erley
, R.
Butz
, and W.
Daum
, Phys. Rev. B
59
, 2915
(1999
).8.
C.
Zhang
, X.
Xiao
, N.
Wang
, K. K.
Fung
, M. M. T.
Loy
, Z.
Chen
, and J.
Zhou
, Appl. Phys. Lett.
72
, 2072
(1998
).9.
G.
Mizutani
, Y.
Sonoda
, S.
Ushioda
, T.
Maeda
, and J.
Murota
, Jpn. J. Appl. Phys.
34
, L119
(1995
).10.
U.
Menczigar
, G.
Abstreiter
, J.
Olajos
, H.
Grimmeiss
, H.
Kibbel
, H.
Presting
, and E.
Kasper
, Phys. Rev. B
47
, 4099
(1993
).11.
E.
Ghahramani
and J. E.
Sipe
, Appl. Phys. Lett.
62
, 2245
(1993
).12.
E.
Ghahramani
, D. J.
Moss
, and J. E.
Sipe
, Phys. Rev. Lett.
64
, 2815
(1990
).13.
D.
Paul
, Laser Photon. Rev.
4
, 610
(2010
).14.
M.
d'Avezac
, J.-W.
Luo
, T.
Chanier
, and A.
Zunger
, Phys. Rev. Lett.
108
, 027401
(2012
).15.
U.
Gnutzmann
and K.
Clausecker
, Appl. Phys.
3
, 9
(1974
).16.
M. E.
Lazzouni
and L. J.
Sham
, Appl. Phys. Lett.
63
, 3253
(1993
).17.
E.
Ghahramani
, D. J.
Moss
, and J. E.
Sipe
, Phys. Rev. B
41
, 5112
(1990
).18.
U.
Schmid
, N. E.
Christensen
, M.
Alouani
, and M.
Cardona
, Phys. Rev. B
43
, 14597
(1991
).19.
Y.-C.
Chang
, A. E.
Chiou
, and M.
Khoshnevissan
, J. Appl. Phys.
71
, 1349
(1992
).20.
H. M.
Polatoglou
, G.
Theodorou
, and C.
Tserbak
, Phys. Rev. B
49
, 8132
(1994
).21.
W. G.
Aulbur
, Z. H.
Levine
, J. W.
Wilkins
, and D. C.
Allan
, Phys. Rev. B
51
, 10691
(1995
).22.
D. J.
Bottomley
, G.
Lüpke
, M. L.
Ledgerwood
, X. Q.
Zhou
, and H. M.
van Driel
, Appl. Phys. Lett.
63
, 2324
(1993
).23.
D. J.
Bottomley
, J.-M.
Baribeau
, and H. M.
van Driel
, Phys. Rev. B
50
, 8564
(1994
).24.
X.
Xiao
, C.
Zhang
, A. B.
Fedotov
, Z.
Chen
, and M. M. T.
Loy
, J. Vac. Sci. Technol. B
15
, 1112
(1997
).25.
X.
Zhang
, X.
Chen
, L.
Xuan
, C.
Peng
, S.
Pan
, and G.
Yang
, Appl. Phys. Lett.
71
, 3359
(1997
).26.
G.
Lüpke
, Surf. Sci. Rep.
35
, 75
(1999
).27.
Y.
Hirata
, M.
Nakajima
, Y.
Nomura
, H.
Tajima
, Y.
Matsushita
, K.
Asoh
, Y.
Kiuchi
, A. G.
Eguiluz
, R.
Arita
, T.
Suemoto
, and K.
Ohgushi
, Phys. Rev. Lett.
110
, 187402
(2013
).28.
S. G.
Rodrigo
, H.
Harutyunyan
, and L.
Novotny
, Phys. Rev. Lett.
110
, 177405
(2013
).29.
A. M.
Pugachev
, V. I.
Kovalevskii
, N. V.
Surovtsev
, S.
Kojima
, S. A.
Prosandeev
, I. P.
Raevski
, and S. I.
Raevskaya
, Phys. Rev. Lett.
108
, 247601
(2012
).30.
D.
Hsieh
, J. W.
McIver
, D. H.
Torchinsky
, D. R.
Gardner
, Y. S.
Lee
, and N.
Gedik
, Phys. Rev. Lett.
106
, 057401
(2011
).31.
X.
Gonze
, B.
Amadon
, P.-M.
Anglade
, J.-M.
Beuken
, F.
Bottin
, P.
Boulanger
, F.
Bruneval
, D.
Caliste
, R.
Caracas
, M.
Cote
, T.
Deutsch
, L.
Genovese
, P.
Ghosez
, M.
Giantomassi
, S.
Goedecker
, D.
Hamann
, P.
Hermet
, F.
Jollet
, G.
Jomard
, S.
Leroux
, M.
Mancini
, S.
Mazevet
, M. J. T.
Oliveira
, G.
Onida
, Y.
Pouillon
, T.
Rangel
, G.-M.
Rignanese
, D.
Sangalli
, R.
Shaltaf
, M.
Torrent
, M. J.
Verstraete
, G.
Zerah
, and J.
Zwanziger
, Comput. Phys. Commun.
180
, 2582
(2009
);X.
Gonze
, G.-M.
Rignanese
, M.
Verstraete
, J.-M.
Beuken
, Y.
Pouillon
, R.
Caracas
, F.
Jollet
, M.
Torrent
, G.
Zerah
, M.
Mikami
, P.
Ghosez
, M.
Veithen
, J.-Y.
Raty
, V.
Olevano
, F.
Bruneval
, L.
Reining
, R.
Godby
, G.
Onida
, D. R.
Hamann
, and D.
Allan
, Zeit. Kristallogr.
220
, 558
(2005
).32.
H.
Matsuhata
, K.
Miki
, K.
Sakamoto
, T.
Sakamoto
, and S.
Yoshida
, Phys. Rev. B
47
, 10474
(1993
).33.
D. N.
Batchelder
and R. O.
Simmons
, J. Chem. Phys.
41
, 2324
(1964
).34.
E.
Luppi
, H.
Hübener
, and V.
Véniard
, J. Chem. Phys.
132
, 241104
(2010
).35.
M.
Bertocchi
, E.
Luppi
, E.
Degoli
, V.
Véniard
, and S.
Ossicini
, Phys. Rev. B
86
, 035309
(2012
).36.
E.
Luppi
, H.
Hübener
, and V.
Véniard
, Phys. Rev. B
82
, 235201
(2010
).37.
L.
Reining
, V.
Olevano
, A.
Rubio
, and G.
Onida
, Phys. Rev. Lett.
88
, 066404
(2002
).38.
S.
Botti
, F.
Sottile
, N.
Vast
, V.
Olevano
, L.
Reining
, H.-C.
Weissker
, A.
Rubio
, G.
Onida
, R. D.
Sole
, and R. W.
Godby
, Phys. Rev. B
69
, 155112
(2004
).39.
L.
Hedin
, Phys. Rev.
139
, A796
(1965
).40.
G.
Onida
, L.
Reining
, and A.
Rubio
, Rev. Mod. Phys.
74
, 601
(2002
).41.
F.
Nastos
, B.
Olejnik
, K.
Schwarz
, and J. E.
Sipe
, Phys. Rev. B
72
, 045223
(2005
).42.
J. L.
Cabellos
, B. S.
Mendoza
, M. A.
Escobar
, F.
Nastos
, and J. E.
Sipe
, Phys. Rev. B
80
, 155205
(2009
).43.
E.
Ghahramani
, D. J.
Moss
, and J. E.
Sipe
, Phys. Rev. B
43
, 8990
(1991
).44.
M.
Cazzanelli
, F.
Bianco
, E.
Borga
, G.
Pucker
, M.
Ghulinyan
, E.
Degoli
, E.
Luppi
, V.
Véniard
, S.
Ossicini
, D.
Modotto
, S.
Wabnitz
, R.
Pierobon
, and L.
Pavesi
, Nat. Mater.
11
, 148
(2012
).45.
N.
Geyer
, Z.
Huang
, B.
Fuhrmann
, S.
Grimm
, M.
Reiche
, T.-K.
Nguyen-Duc
, J.
de Boor
, H. S.
Leipner
, P.
Werner
, and U.
Gösele
, Nano Lett.
9
, 3106
(2009
).© 2014 AIP Publishing LLC.
2014
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
