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与二维吸附原子气体相互作用的二维电子气的空间不均匀性与时间动力学

材料科学 2017-09-18 v2

摘要

随着二维材料的出现及其在光电子学中潜在的高影响力应用,对二维电子气(2DEG)系统的基础研究兴趣最近得以复兴。在此,我们研究了由沉积在 Si(111)3×3\sqrt{3}\times\sqrt{3}-Ag 表面上的 Ag 吸附原子气体通过电子转移至一个电子表面态而产生的二维电子气。利用低能电子显微镜(LEEM),我们测量了 Ag 吸附原子气体浓度和二维电子气诱导的电荷转移。我们证明了表面功函数变化与 Ag 吸附原子气体浓度之间的线性依赖关系。这种线性关系的破坏是由 Ag 吸附原子气体超结构的出现引起的,该超结构被鉴定为 Si(111)21×21\sqrt{21}\times\sqrt{21}-Ag,且仅在室温以下观察到。我们在室温以下证明了二维电子气在原子平台上的受限,其特征是二维电子气诱导的电荷转移的空间不均匀性以及时间涨落。这些变化反映了由三维 Ag 岛的生长和 155±\pm10meV 的 Ehrlich-Schwoebel 扩散势垒的出现所引起的 Ag 吸附原子气体浓度的变化。

关键词

引用

@article{arxiv.1610.05007,
  title  = {Spatial inhomogeneity and temporal dynamics of a 2D electron gas in interaction with a 2D adatom gas},
  author = {F. Cheynis and S. Curiotto and F. Leroy and P. Müller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1610.05007},
  year   = {2017}
}