La 掺杂 SrSnO3 薄膜中的掺杂溶解度与电荷补偿
材料科学
2020-01-08 v1
摘要
我们研究了在 GdScO3 (110) 上以外基杂化分子束外延方法生长的应变稳定四方相 SrSnO3 中，镧（La）作为 n 型掺杂剂的情况。无论掺杂密度如何，均获得了具有原子级平滑表面的完全共格外延薄膜。通过结合二次离子质谱和霍尔测量，我们证明每个 La 原子为薄膜贡献一个电子，确认其占据 SrSnO3 中的 Sr 位且被完全激活。在 LSSO 薄膜中实现了超过 1 x 10^20 cm-3 的载流子密度，这与密度泛函理论计算预测的掺杂溶解度极限极为吻合。在 12 nm La 掺杂 SrSnO3 薄膜中获得了 1 x 10^20 cm-3 下 70 cm2V-1s-1 的创纪录高室温迁移率，这使其成为室温下具有合理高电子迁移率的最薄钙钛矿氧化物半导体。我们讨论了结构-掺杂-输运性质关系，为使用这些材料设计电子器件提供了必要知识。
引用
@article{arxiv.1907.04496,
title = {Dopant Solubility, and Charge Compensation in La-doped SrSnO3 Films},
author = {Tristan Truttmann and Abhinav Prakash and Jin Yue and Thomas E. Mates and Bharat Jalan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.04496},
year = {2020}
}
备注
3 figures