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InSbBi 薄膜从 Stranski Krastanov 生长模式向步骤流生长模式的表面形貌演化

材料科学 2026-02-13 v2

摘要

将稀释浓度的铋(Bi)掺入传统 III V 合金可显著降低带隙能量,使 InSbBi 成为因其小带隙(<0.17 eV)而适用于长波段红外光探测传感器的有前景的材料。此外,InSbBi 也可作为强自旋轨道耦合平台,用于自旋动力学和量子现象。尽管存在前景,但 InSbBi 合金的材料质量仍滞后于传统 III V 半导体,其主要原因是将 Bi 掺入 InSb 并生产含不同 Bi 配比的高品质 InSbBi 面临重大挑战。本研究通过开发一种生长平滑 InSbBi 薄膜的方法,可通过动态调整 Sb flux 并严格控制生长温度与 Bi flux 之间的相互作用,将 Bi 掺入率调控至最高可达 1.81%。该工作为 InSbBi 薄膜在光探测、自旋电子学和量子技术中的高品质应用铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.11831,
  title  = {Evolution of surface morphology from Stranski Krastanov growth mode to step flow growth mode in InSbBi thin films},
  author = {Chandima Kasun Edirisinghe and Anuradha Wijesinghe and Anjali Rathore and Pradip Adhikari and Christopher Rouleau and Joon Sue Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.11831},
  year   = {2026}
}

备注

21 pages, 6 figures