在单个硅原子隙态上解析并调控载流子俘获速率
介观与纳米尺度物理
2017-11-03 v1
摘要
我们报道了通过改变衬底温度、掺杂类型和掺杂浓度来调控单个悬键(DB)带隙中间态上的载流子俘获事件。采用全电子时间分辨扫描隧道显微镜(TR-STM)直接在纳秒时间尺度上测量载流子俘获速率。在 n 型和 p 型掺杂样品的 DB 的扫描隧道显微镜(STM)和扫描隧道谱(STS)测量中,均明显存在特征性负微分电阻(NDR)特征。研究发现一个通用模型可解释这两种观测。原子级开尔文探针力显微镜(KPFM)测量确认了 DB 电荷跃迁能级的位置,印证了 STS 研究。研究表明,在不同针尖诱导场下,DB 可由两个不同的库供料:体导带和/或价带。我们测量了在电子由体价带供给的能量区间中 DB 的填充与清空速率。通过在 DB 附近添加点电荷,库仑相互作用被证明会使观测到的 STS 和 NDR 特征发生偏移。
引用
@article{arxiv.1711.00566,
title = {Resolving and Tuning Carrier Capture Rates at a Single Silicon Atom Gap State},
author = {Mohammad Rashidi and Erika Lloyd and Taleana R. Huff and Roshan Achal and Marco Taucer and Jeremiah J. Croshaw and Robert A. Wolkow},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.00566},
year = {2017}
}