III族氮化物表面原生二维氧化物的结构
材料科学
2017-08-15 v1
摘要
当原始材料表面暴露于空气中时，高活性的断裂键会促进表面氧化物的形成，其结构和性质与体相大不相同。然而，通过使用间接衍射方法或仅探测最外层的技术，确定氧化物结构往往难以实现。因此，在广泛使用的材料（如III族氮化物）上形成的表面氧化物尚未被明确解析，尽管关键性质可能敏感地依赖于它们的存在。在这项工作中，像差校正扫描透射电子显微镜直接揭示了在AlN和GaN表面上形成的原生二维氧化物的结构，并具有深度依赖性。通过原子分辨率成像和光谱学，我们表明这些氧化物层由四面体-八面体阳离子-氧单元组成，类似于体相 -AlO 和 -GaO。通过应用密度泛函理论，我们证明所观察到的结构比先前提出的表面氧化物模型更稳定。我们将这些观察结果的影响置于关键的III族氮化物生长、器件问题以及最近发现的二维氮化物的背景中。
引用
@article{arxiv.1708.03997,
title = {Structure of Native Two-dimensional Oxides on III--Nitride Surfaces},
author = {J. Houston Dycus and Kelsey J. Mirrielees and Everett D. Grimley and Ronny Kirste and Seiji Mita and Zlatko Sitar and Ramon Collazo and Douglas L. Irving and James M. LeBeau},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.03997},
year = {2017}
}