脉冲激光沉积台阶流模式下生长的SrTiO3(001)薄膜的原子分辨表面结构
材料科学
2015-05-18 v1
摘要
利用低温扫描隧道显微镜(STM)对脉冲激光沉积(PLD)在台阶流模式下同质外延生长的SrTiO3(001)薄膜的表面结构进行了表征。研究发现，薄膜表面形成了一维(1D) TiOx基纳米结构，且其密度随薄膜厚度增加而增加。大多数一维纳米结构在沉积后退火后消失，表明该结构因非平衡生长模式而处于亚稳态。退火后的表面呈现出与较薄薄膜相似的特征，具有(2x1)和(1x2)重构的畴结构，但氧空位型缺陷较少。这些结果表明，台阶流生长可能导致薄膜表面富集TiOx并出现Ti缺失。通过沉积后退火，富集的TiOx会从表面扩散到薄膜中，以补偿与Ti空位和氧空位相关的缺陷，从而形成氧空位较少的稳定表面结构。因此，STM测量可以为我们提供源于生长过程动力学的薄膜表面化学计量比的微观图像，并为设计功能性氧化物薄膜提供一种新方法。
引用
@article{arxiv.1004.0040,
title = {Atomically Resolved Surface Structure of SrTiO3(001) Thin Films Grown in Step-Flow Mode by Pulsed Laser Deposition},
author = {Katsuya Iwaya and Takeo Ohsawa and Ryota Shimizu and Tomihiro Hashizume and Taro Hitosugi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.0040},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 4 figures