Strain can alter the properties of semiconductor materials. The selection of a strain measurement technique is a trade-off between sensitivity, resolution, and field of view, among other factors. We introduce a new technique based on the degree of polarization of cathodoluminescence (CL), which has excellent sensitivity (10−5), an intermediate resolution (about 100 nm), and an adjustable field of view. The strain information provided is complementary to that obtained by CL spectroscopy. Feasibility studies are presented. The experimental setup and the data treatment procedure are described in detail. Current limitations are highlighted. The technique is tested on the cross section of bulk indium phosphide samples strained by a patterned hard mask.
REFERENCES
1.
M. L.
Lee
, E. A.
Fitzgerald
, M. T.
Bulsara
, M. T.
Currie
, and A.
Lochtefeld
, J. Appl. Phys.
97
, 011101
(2005
).2.
C. S.
Adams
and D. T.
Cassidy
, J. Appl. Phys.
64
, 6631
(1988
).3.
N. K.
Dutta
and D. C.
Craft
, J. Appl. Phys.
56
, 65
(1984
).4.
D.
Lisak
, D. T.
Cassidy
, and A. H.
Moore
, IEEE Trans. Compon., Packag., Manuf. Technol., Part A
24
, 92
(2001
).5.
L. S.
Yu
, Z. F.
Guan
, W.
Xia
, Q. Z.
Liu
, F.
Deng
, S. A.
Pappert
, P. K. L.
Yu
, S. S.
Lau
, L. T.
Florez
, and J. P.
Harbison
, Appl. Phys. Lett.
62
, 2944
(1993
).6.
I. C.
Bassignana
, C. J.
Miner
, and N.
Puetz
, J. Appl. Phys.
65
, 4299
(1989
).7.
V. S.
Harutyunyan
, A. P.
Aivazyan
, E. R.
Weber
, Y.
Kim
, Y.
Park
, and S. G.
Subramanya
, J. Phys. D: Appl. Phys.
34
, A35
(2001
).8.
D.
Rouchon
, M.
Mermoux
, F.
Bertin
, and J. M.
Hartmann
, J. Cryst. Growth
392
, 66
(2014
).9.
J.
Li
, D.
Anjum
, R.
Hull
, G.
Xia
, and J. L.
Hoyt
, Appl. Phys. Lett.
87
, 222111
(2005
).10.
P.
Zhang
, A. A.
Istratov
, and E. R.
Weber
, Appl. Phys. Lett.
89
, 161907
(2006
).11.
A. J.
Wilkinson
and T. B.
Britton
, Mater. Today
15
, 366
(2012
).12.
M.
Hanke
, M.
Dubslaff
, M.
Schmidbauer
, T.
Boeck
, S.
Schöder
, M.
Burghammer
, C.
Riekel
, J.
Patommel
, and C. G.
Schroer
, Appl. Phys. Lett.
92
, 193109
(2008
).13.
M.
Hÿtch
, F.
Houdellier
, F.
Hüe
, and E.
Snoeck
, Nature
453
, 1086
(2008
).14.
M.
Gal
, P. J.
Orders
, B. F.
Usher
, M. J.
Joyce
, and J.
Tann
, Appl. Phys. Lett.
53
, 113
(1988
).15.
M.
Grundmann
, J.
Christen
, F.
Heinrichsdorff
, A.
Krost
, and D.
Bimberg
, J. Electron. Mater.
23
, 201
(1994
).16.
H.
Xue
, N.
Pan
, M.
Li
, Y.
Wu
, X.
Wang
, and J. G.
Ho
, Nanotechnology
21
, 215701
(2010
).17.
M.
Avella
, J.
Jiménez
, F.
Pommereau
, J. P.
Landesman
, and A.
Rhallabi
, Appl. Phys. Lett.
93
, 131913
(2008
).18.
R.
Chanson
, A.
Martin
, M.
Avella
, J.
Jiménez
, F.
Pommereau
, J. P.
Landesman
, and A.
Rhallabi
, J. Electron. Mater.
39
, 688
(2010
).19.
J.-P.
Landesman
, D. T.
Cassidy
, M.
Fouchier
, E.
Pargon
, C.
Levallois
, M.
Mokhtari
, J.
Jimenez
, and A.
Torres
, J. Electron. Mater.
47
, 4964
(2018
).20.
J.-P.
Landesman
, D. T.
Cassidy
, M.
Fouchier
, C.
Levallois
, E.
Pargon
, N.
Rochat
, M.
Mokhtari
, J.
Jiménez
, and A.
Torres
, Opt. Lett.
43
, 3505
(2018
).21.
S. C.
Jain
, M.
Willander
, and H.
Maes
, Semicond. Sci. Technol.
11
, 641
(1996
).22.
I.
Vurgaftman
, J. R.
Meyer
, and L. R.
Ram-Mohan
, J. Appl. Phys.
89
, 5815
–5875
(2001
).23.
Y.
Rosenwaks
, Y.
Shapira
, and D.
Huppert
, Phys. Rev. B
45
, 9108
–9119
(1992
).24.
Y.
Tang
, D. H.
Rich
, E. H.
Lingunis
, and N. M.
Haegel
, J. Appl. Phys.
76
, 3032
(1994
).25.
F. H.
Peters
and D. T.
Cassidy
, Appl. Opt.
28
, 3744
(1989
).26.
P. D.
Colbourne
and D. T.
Cassidy
, IEEE J. Quantum Electron.
29
, 62
(1993
).27.
B.
Lakshmi
, D. T.
Cassidy
, and B. J.
Robinson
, J. Appl. Phys.
79
, 7640
(1996
).28.
B.
Lakshmi
, B. J.
Robinson
, D. T.
Cassidy
, and D. A.
Thompson
, J. Appl. Phys.
81
, 3616
(1997
).29.
D. T.
Cassidy
, Mater. Sci. Eng., B
91-92
, 2
(2002
).30.
D. T.
Cassidy
, S. K. K.
Lam
, B.
Lakshmi
, and D. M.
Bruce
, Appl. Opt.
43
, 1811
(2004
).31.
D. T.
Cassidy
, C. K.
Hall
, O.
Rehioui
, and L.
Bechou
, Microelectron. Reliab.
50
, 462
–466
(2010
).32.
N.
Yamamoto
, S.
Bhunia
, and Y.
Watanabe
, Appl. Phys. Lett.
88
, 153106
(2006
).33.
B. J. M.
Brenny
, D.
van Dam
, C. I.
Osorio
, J.
Gómez Rivas
, and A.
Polman
, Appl. Phys. Lett.
107
, 201110
(2015
).34.
C. I.
Osorio
, T.
Coenen
, B. J. M.
Brenny
, A.
Polman
, and A. F.
Koenderink
, ACS Photonics
3
, 147
(2016
).35.
V.
Myroshnychenko
, N.
Nishio
, F. J.
García de Abajo
, J.
Förstner
, and N.
Yamamoto
, ACS Nano
12
, 8436
(2018
).36.
V. L.
Alperovich
, A. S.
Terekhov
, A. S.
Jaroshevich
, G.
Lampel
, Y.
Lassailly
, J.
Peretti
, N.
Rougemaille
, and T.
Wirth
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
536
, 302
(2005
).37.
J. J. G. M.
van der Tol
, Y. S.
Oei
, U.
Khalique
, R.
Nötzel
, and M. K.
Smit
, Prog. Quantum Electron.
34
, 135
(2010
).38.
G.-H.
Duan
, C.
Jany
, A.
Le Liepvre
, A.
Accard
, M.
Lamponi
, D.
Make
, P.
Kaspar
, G.
Levaufre
, N.
Girard
, F.
Lelarge
, J.-M.
Fedeli
, A.
Descos
, B.
Ben Bakir
, S.
Messaoudene
, D.
Bordel
, S.
Menezo
, G.
de Valicourt
, S.
Keyvaninia
, G.
Roelkens
, D.
Van Thourhout
, D. J.
Thomson
, F. Y.
Gardes
, and G. T.
Reed
, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
20
, 158
(2014
).39.
G.
Crosnier
, A.
Bazin
, V.
Ardizzone
, P.
Monnier
, R.
Raj
, and F.
Raineri
, Opt. Express
23
, 27953
(2015
).40.
I.
Tsimberova
, Y.
Rosenwaks
, and M.
Molotskii
, J. Appl. Phys.
93
, 9797
(2003
).41.
J.-M.
Bonard
, J.-D.
Ganière
, B.
Akamatsu
, D.
Araújo
, and F.-K.
Reinhart
, J. Appl. Phys.
79
, 8693
(1996
).© 2019 Author(s).
2019
Author(s)
You do not currently have access to this content.
