挖掘埋藏在钝化层下的体带色散
材料科学
2013-06-07 v1
摘要
原子级可控的薄膜晶体生长已奠定了旨在开发先进功能器件的纳米技术基础。非平衡条件下的结晶允许工程化具有原子级平坦界面的新材料，这些异质结构表现出新颖的物理性质。从基础角度来看，了解薄膜及其界面的电子结构对于理解其功能起源至关重要，进而发展为实际的器件应用。鉴于传统真空紫外 (VUV) 角分辨光电子能谱 (ARPES) 具有极端的表面敏感性，其探测深度仅为几埃，薄膜实验必须使用复杂的原位样品传输系统以避免表面污染。在本快报中，我们提出了一种利用软 X 射线 (SX) ARPES 规避这些困难的方法。我们样品中的 GaAs:Be 薄膜受到厚度约为 1 nm 的非晶 As 层保护，该厚度超过了光子能量 在 100 eV 左右的 VUV 光电子发射的探测深度。随着 增加至 SX 区域，探测深度的增加清晰地暴露了体带色散，且无需任何表面处理。薄膜与非晶覆盖层之间潜在界面态的任何贡献均低于检测限。我们的结果表明，SX-ARPES 能够通过非晶覆盖层观测埋藏异质结构层的相干三维带色散，打破了对薄膜样品进行表面清洁的必要性。从而，这为受保护薄膜异质结构真实动量分辨电子结构的诊断开辟了新的前沿。
引用
@article{arxiv.1208.5767,
title = {Digging up bulk band dispersion buried under a passivation layer},
author = {Masaki Kobayashi and Iriya Muneta and Thorsten Schmitt and Luc Patthey and Shinobu Ohya and Masaaki Tanaka and Masaharu Oshima and Vladimir N. Strocov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.5767},
year = {2013}
}
备注
5 pages, 3 figures