外延石墨烯下量子受限银单层的表面电荷转移掺杂
介观与纳米尺度物理
2022-06-23 v2 材料科学
摘要
近来，石墨烯/SiC界面作为一种通过插层外延生长原本不稳定、单元素二维(2D)层的通用平台崭露头角。被上层石墨烯本征地封入范德瓦耳斯异质结构中，它们构成了一类新的量子材料，其显著性质与其母体块体晶体形成对比。插层银呈现了一个典型例子：二维量子限域和反转对称性破缺导致了金属到半导体的转变。然而，关于相关的未占据态知之甚少，且能带隙中费米能级位置的控制将是可取的。在此，我们通过原位钾沉积对石墨烯/2D-Ag/SiC异质堆叠进行n型掺杂，并借助基于同步辐射的角分辨光电子能谱探测其能带结构。虽然诱导的载流子密度在 cm量级尚不足以达到银导带起始，但石墨烯的能带对齐相对于刚性移动的Ag价带和衬底核心能级发生了变化。我们进一步展示了有序钾吸附层（相对于石墨烯为）具有类自由电子色散，并通过异质堆叠增强的金属化抑制了石墨烯中的等离激元准粒子。我们的结果确立了表面电荷转移掺杂作为修饰由石墨烯和新型单层量子材料组装的范德瓦耳斯异质结构能带对齐与电子性质的有效手段。
引用
@article{arxiv.2203.03452,
title = {Surface charge-transfer doping a quantum-confined silver monolayer beneath epitaxial graphene},
author = {Philipp Rosenzweig and Hrag Karakachian and Dmitry Marchenko and Ulrich Starke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.03452},
year = {2022}
}
备注
12 pages, 6 figures; minor changes, accepted in journal