氢化在 SrTiO$_{3}$ 表面诱导的二维导电层
介观与纳米尺度物理
2020-03-04 v2 材料科学
摘要
我们发现,在 SrTiO(001)(STO)表面由氢化诱导的表面态不服从刚性带模型,这通过超高真空中的原位电阻测量得到证实。随着原子氢暴露于 STO,在体带隙内(带隙态)出现一个新的表面态(氢诱导施主态,HDS),其将热激活的电子施予体导带,导致表面下方体带向下弯曲。掺杂电子以平行于表面的二维方式流经空间电荷层。电子输运温度依赖关系中观察到的半导体行为由载流子的热激活解释。HDS 与体导带在能量位置上非刚性;它们随氢吸附增加而相互靠近。最终 HDS 在体导带底下方约 88 meV 处饱和其位置。相应地,面电导率也随氢吸附增加在 1.95 0.02 S/sq. 处饱和,对应于表面氢化的完成。
引用
@article{arxiv.1904.00539,
title = {Two-dimensional conducting layer on SrTiO$_{3}$ surface induced by hydrogenation},
author = {Y. Takeuchi and R. Hobara and R. Akiyama and A. Takayama and S. Ichinokura and R. Yukawa and I. Matsuda and S. Hasegawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.00539},
year = {2020}
}