混合分子束外延生长的 SrNbO$_{3+{\delta}}$ 的表面稳定性

4d 过渡金属氧化物已成为包括高迁移率电子学在内的众多应用中的有前景材料。SrNbO$_{3}$ 就是这样一种候选材料，在界面氧化物体系中作为良好的施主材料，并在超薄薄膜中表现出高电子迁移率。然而，由于其 d$^{1}$ Nb$^{4+}$ 阳离子的亚稳态性质以及难熔 Nb 输送的局限性，其合成具有挑战性。迄今为止，薄膜主要通过脉冲激光沉积（PLD）生长，但开发一种通过分子束外延（MBE）生长和稳定该材料的方法，将能够研究界面现象和多层结构，而这些用 PLD 可能难以实现。为此，首次使用混合 MBE 在 GdScO$_{3}$ 衬底上以三(二乙酰胺基)(叔丁基亚氨基)铌前驱体提供 Nb 和单质 Sr 源生长了 SrNbO$_{3}$ 薄膜。使用铪叔丁醇盐前驱体提供 Hf，在 SrNbO$_{3}$ 薄膜上沉积了不同厚度的绝缘 SrHfO$_{3}$ 覆盖层以保存亚稳态表面。生长后的薄膜在真空下转移进行 X 射线光电子能谱分析，以量化元素组成、费米能级处的态密度以及 Nb 氧化态。通过 X 射线吸收近边谱的异位研究表明，SrHfO$_{3}$ 覆盖层在大气条件下对保持 Nb 4d$^{1}$ 亚稳电荷态起着重要作用。