关联电子透明导电氧化物SrVO3的固相外延生长
材料科学
2021-09-01 v2
摘要
使用固相外延（SPE）从非晶层结晶出具有高优值、可用作透明导体的SrVO3薄膜。在SrTiO3上通过SPE结晶的外延SrVO3薄膜，在室温下电阻率为2.5 x 10-5 Ohm·cm，残余电阻率比为3.8，且60 nm厚薄膜的可见光透射率高于0.5。SrVO3层在室温下以非晶形式通过射频溅射沉积，随后在受控气体环境中加热结晶。结晶薄膜的X射线反射的晶格参数和镶嵌角宽度与SrVO3和SrTiO3之间外延失配引起的应变部分弛豫一致。对SPE动力学的反射高能电子衍射研究表明，结晶通过晶体/非晶界面的热激活传播发生，类似于其他钙钛矿氧化物中的SPE现象。基于密度泛函理论的热力学计算预测了产生SrVO3相所需的温度和氧分压条件，并与实验一致。SPE中对沉积和结晶条件的分别控制，为在复杂几何形状上和大面积上结晶透明导体提供了新可能。
引用
@article{arxiv.2103.05797,
title = {Solid phase epitaxial growth of the correlated-electron transparent conducting oxide SrVO3},
author = {Samuel D. Marks and Lin Lin and Peng Zuo and Patrick J. Strohbeen and Ryan Jacobs and Dongxue Du and Jason R. Waldvogel and Rui Liu and Donald E. Savage and John H. Booske and Jason K. Kawasaki and Susan E. Babcock and Dane Morgan and Paul G. Evans},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.05797},
year = {2021}
}
备注
Keywords: epitaxial transparent conducting oxides, solid-phase epitaxy, strontium vanadate, phase selection in oxide synthesis