利用 STEM-EELS 同时成像掺杂剂与自由电荷载流子
材料科学
2022-07-18 v1
摘要
固体中的掺杂不均匀并不罕见，但由于缺乏具有足够空间与光谱分辨率的体敏感实验技术，其微观观测与理解受到限制。在此，我们展示了利用高分辨电子能量损失谱（EELS）对 La 掺杂 BaSnO3（BLSO）中掺杂剂与自由电荷载流子的纳米尺度成像。通过分析 EELS 中的高能与低能激发，我们揭示了单个 BLSO 纳米晶内的化学与电子不均匀性。这种不均匀掺杂导致了独特的局域红外表面等离激元，包括一种在高掺杂与低掺杂区域之间高度受限的新型等离激元模式。我们进一步从 BLSO 体单晶的 EELS 数据与输运测量中量化了载流子密度、有效质量与掺杂活化百分比。这些结果代表了一种研究固体异质性的独特方式，可在纳米尺度理解结构-性能关系，并为在纳米光子器件设计中利用纳米尺度掺杂纹理开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2207.07152,
title = {Simultaneous imaging of dopants and free charge carriers by STEM-EELS},
author = {Hongbin Yang and Andrea Konečná and Xianghan Xu and Sang-Wook Cheong and Philip E. Batson and F. Javier García de Abajo and Eric Garfunkel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.07152},
year = {2022}
}