Bi2Te3-Sb2Te3-Bi2Te3 ateral异质结构生长于分子束沉积技术中
材料科学
2025-06-23 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
垂直面内异质结构实现了对2D材料电子性质和量子效应的精确控制。然而，其周期性合成具有挑战，因为需要精确控制以维持锐利、相干的界面以及跨越不同区域的兼容生长条件。本文报道了通过分子束沉积(MBE)系统在不同阶段进行多次内生长，成功实现了Bi2Te3-Sb2Te3-Bi2Te3和周期性垂直异质结构生长于六方形硼氮化物(hBN)上。这些三边异质结构通过在单晶hBN上首先生长直角或六角形Bi2Te3岛(典型尺寸为几百纳米)，随后生长Sb2Te3形成双边异质结构，最后在双边异质结构的侧面 facet 上生长Bi2Te3而制造而成。电子显微结果确认核心区域为Bi2Te3，中间层为Sb2Te3，最外层为Bi2Te3。所得异质结构厚度约为4-8 nm，横向尺寸为几百纳米。这些异质结构在hBN上(< +-4°错位)上生长呈异晶关系，各层之间强烈异晶对齐。采用无矫正(Cs矫正)高角度圆形暗场扫描透射电子显微镜技术对面内异质结进行分析。我们探索并建立了这些制造的Bi2Te3-Sb2Te3-Bi2Te3垂直异质结构的等离子体性质。此外，利用第一性计算方法研究了几层五层(2-至4-QLs)Bi2Te3-Sb2Te3垂直周期异质结构的电子态和拓扑性质。
引用
@article{arxiv.2506.16149,
title = {Bi2Te3-Sb2Te3-Bi2Te3 Lateral Heterostructures Grown by Molecular Beam Epitaxy},
author = {Puspendu Guha and Sangmin Lee and Eunsu Lee and Hyeonhu Bae and Hoonkyung Lee and Miyoung Kim and Gyu-Chul Yi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.16149},
year = {2025}
}