氧化物基二维电子气中的新型光电导态及其受静电场的扰动
强关联电子
2012-08-21 v1
摘要
通过结合近紫外辐射和静电场的单独及同时扰动，研究了为氧化物异质结界面上形成的二维电子气所提出的双载流子输运模型。对原型系统如TiO终止的SrTiO上的带绝缘体LaAlO和莫特绝缘体LaTiO薄膜的光响应进行比较，显示出显著的相似性。每个系统中产生两种类型的非平衡载流子，它们具有特定扰动类型的特征，表现为明显不同的弛豫过程。光电导态以拉伸指数方式衰减，其温度依赖的激活能随温度降低从几十meV变化到约1-2 meV，弛豫时间为数小时，而静电门控的恢复发生在毫秒时间尺度。还尝试使用第一性原理密度泛函计算解释实验观测。计算表明，与近紫外辐射相关的电子跃迁来自费米能级以上和以下约2 eV的能带，分别是SrTiO衬底的Ti 3d态，以及LaAlO (LaTiO)薄膜的AlO (TiO)层。光电流向未扰动态的缓慢衰减用下导带中紧密间隔的Ti 3d态来解释，这些态在能带结构中表现为平带（或局域态）。这种局域化通过不确定原理的能量-时间关系导致载流子寿命增加。
引用
@article{arxiv.1208.1582,
title = {Novel photo-conducting state and its perturbation by electrostatic fields in oxide-based two-dimensional electron gas},
author = {A. Rastogi and J. J. Pulikkotil and S. Auluck and Z. Hossain and R. C. Budhani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.1582},
year = {2012}
}
备注
10 pages, 8 figures