商用黑磷中原子空位的成像研究
介观与纳米尺度物理
2018-09-11 v1 应用物理
摘要
黑磷(BP)因其 0.4-1.5 eV 的层依赖直接带隙和高迁移率而受到广泛关注。由于 BP 器件依赖于从块体晶体剥离，有必要理解源材料中的本征杂质与缺陷。特别地，样品通常呈 p 型掺杂，但掺杂来源尚不清楚。在此，我们使用扫描隧道显微镜与谱学比较了两种商用来源 BP 样品的原子缺陷。尽管两种来源的晶体杂质原子数量相差一个数量级，我们观察到相似的缺陷密度与 p 型掺杂水平。我们将这些缺陷归因于磷空位，并提供证据表明它们是 p 型掺杂的来源。我们还将此类本征缺陷与空气暴露诱导的缺陷进行比较，表明二者不同，且前者对电子结构调控可能更为重要。这些结果表明，与空位相比，BP 中的杂质作用较小，而空位在商用材料中普遍存在，因而呼吁对空位缺陷的更好控制。
引用
@article{arxiv.1712.08491,
title = {Imaging atomic vacancies in commercially available black phosphorus},
author = {J. V. Riffle and C. Flynn and B. St. Laurent and C. A. Ayotte and C. A. Caputo and S. M. Hollen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.08491},
year = {2018}
}