利用非易失固态荷电聚合物栅控将拓扑绝缘体调控至拓扑绝缘态
介观与纳米尺度物理
2018-04-11 v2 材料科学
摘要
我们展示了一种降低拓扑绝缘体 (TI) Bi2Se3 薄膜载流子浓度的能力，该方法采用了一种新途径，即通过驻极体聚合物的电晕充电进行非易失静电栅控。即使没有持续连接栅电极或对 TI 进行化学修饰，也可以向聚合物-TI 双层结构施加足够的电场，从而导致显著的电子密度排空。我们证明，通过这种方法，Bi2Se3 的 Fermi 能级向 Dirac 点移动。利用 THz 光谱，我们发现表面化学势被降低至体带隙内（Dirac 点上方约 50 meV，导带底下方 170 meV），并在增强电子迁移率的同时稳定在本征区域。这代表了首次使用荷电聚合物栅极来调控 TI 电荷密度。表面态电子的迁移率在 5K 时被提升至高达约 1600 cm^2/Vs 的值。
引用
@article{arxiv.1704.01021,
title = {Nonvolatile Solid-State Charged-Polymer Gating of Topological Insulators into the Topological Insulating Regime},
author = {R. M. Ireland and Liang Wu and M. Salehi and S. Oh and N. P. Armitage and H. E. Katz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.01021},
year = {2018}
}
备注
Submitted, 5 pages of text, 6 figures