硅烯上晶态 CaF$_2$ 的外延生长
材料科学
2021-12-07 v2
摘要
硅烯因具有高载流子迁移率以及通过施加外电场可调带隙的特性，是实现下一代电子器件最有前途的二维材料之一。要利用这一基本特性，有必要设计一种能够直接与硅烯界面接触而不扰动其二维本性的绝缘层和。同时，该绝缘层即使在高缩放尺度下也应表现出低泄漏电流，以充分利用在器件核心使用二维材料的优势。已知 CaF 与二维材料形成准范德瓦耳斯界面，并且即使在超薄尺度下也能保持其绝缘性质。在此，我们通过分子束外延研究硅烯上 CaF 层的生长：衍射图像显示 CaF 在 silicene/Ag(111) 上外延生长，其畴与二维硅晶格完全对齐。原位 XPS 分析表明，在 CaF 沉积后未检测到硅原子化学态的变化，排除了 Ca、F 与 Si 之间形成共价键。偏振拉曼分析显示硅烯在与 CaF 相互作用时发生结构变化，但仍保持二维特征，且未转变为 sp3 杂化的类块体硅。
引用
@article{arxiv.2108.13536,
title = {Epitaxial growth of crystalline CaF$_2$ on silicene},
author = {Daniele Nazzari and Jakob A. Genser and Viktoria Ritter and Ole Bethge and Emmerich Bertagnolli and Tibor Grasser and Walter M. Weber and Alois Lugstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.13536},
year = {2021}
}
备注
Improved manuscript by correcting errors and lexicon. Pages 5, 8, 9: Improved XPS fitting methodology. Fitting error is lower and the shift of si2p after Ca2F deposition is now slightly smaller. This does not change the results of the manuscript. Added signal of F1s and Ca2p regions. Pages 5, 9, 15: added UPS spectrum of CaF2/silicene. Pag 9: added citation (29)