脉冲激光沉积法生长高取向 Bi2Te3 薄膜

二维材料因其独特的电子属性和潜在应用而受到日益关注的注意，其中尤其涉及将强自旋轨道耦合的碲化物与功能性氧化物（如钙钛矿）进行异构结构集成。本工作通过脉冲激光沉积将高度取向的 Bi2Te3 薄膜生长在（111）取向的 SrTiO3 基片上。我们表明，通过精细选择生长温度和压力，可操控薄膜的化学计量学，使其介于直接从靶材传递的化学计量比与富 Tellurium 缺乏相之间。优化的脉冲激光沉积 enables 生长出具有共晶、棱角化晶粒的薄膜，晶粒尺寸可达 430 纳米，同时保持与分子束真空沉积生长薄膜相当的晶体质量。我们表明，调节激光的脉冲频率和能量密度会导致表面粗糙度、薄膜孔隙率、晶界以及晶粒形状等方面的显著差异。对横截面电子透射显微镜图像的分析揭示，基片-薄膜界面锋利而无原子混合，且不存在无定形中间层的形成。结果表明，脉冲激光沉积是一种可行方法，用于生产高质量的 Bi2Te3 薄膜，并为通过这种生长技术将碲化物与钙钛矿集成开辟了道路。