狄拉克半金属化合物 Cd3As2 薄膜的形貌与光学性质
材料科学
2023-01-16 v1 强关联电子
摘要
利用原子力显微镜（AFM）与宽波段（0.02-8.5 eV）光谱椭偏技术，我们研究了在非反应性射频磁控溅射于两类取向结晶衬底（100）p-Si 与（001）α-Al2O3 上生长的 Cd3As2 薄膜的形貌与光学性质。AFM 研究揭示了由于薄膜生长过程中岛状并入导致的颗粒状形貌。退火 Cd3As2/Al2O3 薄膜的复介电函数谱在 1.2 与 3.0 eV 处呈现显著带间光学跃迁，与体心四方 Cd3As2 晶体结构的理论计算高度一致。我们发现，由于电子激发至 Cd(s) 锥形能带，退火 Cd3As2 薄膜的低能吸收边呈现线性依赖。我们发现对于退火 Cd3As2 薄膜，Cd(s) 锥形节点可能在能量上偏移约 0.08-0.18 eV 于重而平坦的 As(p) 价带之上，决定了光学带隙值。所生长态 Cd3As2 薄膜由于与 Cd 非化学计量相关的掺杂效应表现出电子能带结构的显著变化，其中 Cd 浓度的精细调节可导致狄拉克半金属的无带隙电子能带结构。
引用
@article{arxiv.2301.05683,
title = {Morphology and Optical Properties of Thin Cd3As2 Films of a Dirac Semimetal Compound},
author = {Natalia Kovaleva and Ladislav Fekete and Dagmar Chvostova and Andrei Muratov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.05683},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 5 figures