journal article·2020Open access

GaAs nanoscale membranes: prospects for seamless integration of III–Vs on silicon

Andrés M. Raya, Martin Friedl, Sara Martí-Sánchez, Vladimir G. Dubrovskii, Luca Francaviglia, Benito Alén, Nicholas Morgan, Gözde Tütüncüoglu, Quentin M. Ramasse, David Fuster, Jose M. Llorens, Jordi Arbiol, Anna Fontcuberta i Morral

Nanoscale· Volume 12· Issue 2

Abstract

The growth of compound semiconductors on silicon has been widely sought after for decades, but reliable methods for defect-free combination of these materials have remained elusive. Recently, interconnected GaAs nanoscale membranes have been used as templates for the scalable integration of nanowire networks on III-V substrates. Here, we demonstrate how GaAs nanoscale membranes can be seamlessly integrated on silicon by controlling the density of nuclei in the initial stages of growth. We also correlate the absence or presence of defects with the existence of a single or multiple nucleation regime for the single membranes. Certain defects exhibit well-differentiated spectroscopic features that we identify with cathodoluminescence and micro-photoluminescence techniques. Overall, this work presents a new approach for the seamless integration of compound semiconductors on silicon.
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Research context

OpenAlex topics: Nanowire Synthesis and Applications · Semiconductor Quantum Structures and Devices · Advancements in Semiconductor Devices and Circuit Design

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Affiliations

Laboratoire des Matériaux Semiconducteurs

Institute of Materials

Faculty of Engineering

École Polytechnique Fédérale de Lausanne

EPFL

Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)

CSIC and BIST

Campus UAB

08193 Barcelona

Spain

ITMO University

197101 St. Petersburg

Russia

Instituto de Micro y Nanotecnología

IMN-CNM

CSIC (CEI UAM+CSIC)

28760 Tres Cantos

SuperSTEM Laboratory

SciTech Daresbury Campus

Daresbury WA4 4AD

UK

School of Chemical and Process Engineering

Funding

Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung · Russian Science Foundation · Ministerio de Economía y Competitividad · Comunidad de Madrid · European Regional Development Fund · “la Caixa” Foundation · Generalitat de Catalunya · Horizon 2020 Framework Programme · Consejo Superior de Investigaciones Científicas

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