拓扑绝缘体Bi2Se3薄膜在Si(111)上的原子级锐利界面外延生长
材料科学
2011-08-03 v2
摘要
利用分子束外延（MBE）在Si(111)衬底上实现了Bi2Se3薄膜的原子级锐利外延生长。研究发现，两步生长工艺是在Si衬底上获得无界面层外延Bi2Se3薄膜的关键。采用单步高温生长时，早期阶段会形成第二相团簇。另一方面，采用低温生长时，即使没有第二相，薄膜也趋于无序。通过先低温初始生长再高温生长，在Bi2Se3与Si衬底之间获得了无第二相、原子级锐利的界面，这已通过反射高能电子衍射（RHEED）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）得到验证。根据RHEED分析，Bi2Se3的晶格常数在第一个五原子层期间就弛豫到其体材料值，这意味着衬底未施加应变。TEM显示Bi2Se3薄膜直至第一个五原子层都具有完全外延结构，没有任何第二相或非晶层。
引用
@article{arxiv.1104.3438,
title = {Epitaxial growth of topological insulator Bi2Se3 film on Si(111) with atomically sharp interface},
author = {Namrata Bansal and Yong Seung Kim and Eliav Edrey and Matthew Brahlek and Yoichi Horibe and Keiko Iida and Makoto Tanimura and Guo-Hong Li and Tian Feng and Hang-Dong Lee and Torgny Gustafsson and Eva Andrei and Seongshik Oh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.3438},
year = {2011}
}
备注
20 pages, 7 figures