利用聚焦离子束调控氧化物半导体的载流子浓度与相变
材料科学
2022-06-03 v3 应用物理
光学
摘要
我们展示了利用商用聚焦离子束(FIB)系统对薄膜金属氧化物(以氧化锌和二氧化钒为代表)光学性质的局域改性。利用Ga+ FIB与热退火,我们实现了对带隙半导体氧化锌(ZnO)的可变掺杂,获得了从10^18 cm-3到10^20 cm-3的载流子浓度。利用同一FIB而不进行后续热退火,我们对关联半导体二氧化钒(VO2)进行了缺陷工程处理,将其绝缘体-金属相变(IMT)温度局域改变了约25摄氏度。这种通过FIB直写对金属氧化物进行区域选择性改性的方法,为光学结构的制备提供了一条简单、无掩模的途径,尤其在需要多级或连续水平的掺杂或缺陷密度时。
引用
@article{arxiv.2202.01777,
title = {Tuning carrier density and phase transitions in oxide semiconductors using focused ion beams},
author = {Hongyan Mei and Alexander Koch and Chenghao Wan and Jura Rensberg and Zhen Zhang and Jad Salman and Martin Hafermann and Maximilian Schaal and Yuzhe Xiao and Raymond Wambold and Shriram Ramanathan and Carsten Ronning and Mikhail A. Kats},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.01777},
year = {2022}
}
备注
Main text + supplementary. Updated manuscript with some more science