4H-SiC 上方铁矿 FeO 的外延稳定生长
材料科学
2026-03-03 v1
摘要
氧化铁(II)（FeO）仅在高温下在岩盐（方铁矿）结构中是热力学稳定的，通常以非化学计量的、缺铁的 FeO 形式存在，在环境条件下倾向于相分离和/或转化为金属 -Fe 和磁铁矿 FeO。在此，我们报告利用分子束外延（MBE），在轻微晶格匹配的 4H-SiC 上成功生长了厚度达 180 nm 的 取向 FeO 异质外延薄膜。该薄膜具有平坦的、带有高多层台阶的台地表面。X 射线衍射（XRD）、高分辨率扫描透射电子显微镜（S/TEM）、能量色散 X 射线光谱（EDS）和芯能级电子能量损失谱（EELS）共同证实外延层为相纯方铁矿 FeO，且 FeO/SiC 界面具有原子级锐度。发现该薄膜表现出轻微的失配应变诱导的菱面体畸变，且在所研究的厚度范围内该畸变似乎没有变化。这些结果证明了外延稳定化在将热力学不稳定但功能有趣的材料与市售且技术重要的半导体平台集成方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2510.02531,
title = {Epitaxially-stabilized growth of w\"ustite FeO on 4H-SiC},
author = {Faisal Kimbugwe and Marzieh Baan and Alexandra Fonseca Montenegro and Roberto C Myers and Tyler J Grassman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.02531},
year = {2026}
}