Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Рост и электростатической/химические свойства металлов/LaAlO3/SrTiO3 гетероструктурах

9.9K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/56951

⸱

8 февраля 2018 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Unité Mixte de Physique CNRS/Thales, Université Paris-Saclay, 2Max Planck Institut für Mikrostrukturphysik, 3Department of Applied Physics, Tohoku University, 4Instituto de Magnetismo Aplicado, Universidad Complutense de Madrid

В этой статье

Краткое содержание

Мы производим металла/LaAlO3/SrTiO3 гетероструктур с помощью комбинации импульсных лазерных осаждения и в situ магнетронного распыления. Через магнитотранспортные и на месте Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия эксперименты исследуется взаимодействие между электростатического и химические явления газа квази двумерных электронов, образованная в этой системе.

Аннотация

Системы квази 2D Электрон (q2DES), которая формирует на стыке между LaAlO3 (Лао) и SrTiO3 (STO) привлекла много внимания со стороны сообщества электроника оксид. Одной из особенностей его визитной карточкой является наличие критической Лао толщиной 4 блок клеток (uc) для межфазного проводимости выйти. Хотя электростатического механизмы были предложены в прошлом, чтобы описать существование этой критической толщины, важность химических дефектов были недавно акцентировал. Здесь мы описываем рост металла/Лао/STO гетероструктур в ультра-высокого вакуума (СВВ) кластерной системы импульсного лазерного осаждения (для расти LAO), магнетронного распыления (выращивать металла) и Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS). Мы изучаем, шаг за шагом, формирования и эволюции q2DES и химического взаимодействия, которые происходят между металлом и ЛАОССКОЙ/STO. Кроме того эксперименты магнитотранспортные пролить свет на транспорте и электронных свойств q2DES. Эта систематическая работа не только демонстрирует способ для изучения электростатического и химическое взаимодействие между q2DES и его окружающей среды, но также открывает возможность для пара многофункциональный укупорки слои с богатым физики, наблюдается в двумерной электронных систем, позволяя производство новых типов устройств.

Введение

Квази 2D электронных систем (q2DES) широко используется как площадка для изучения множества низкоразмерных и квантовых явлений. Начиная от семенных бумаги на системе3 /SrTiO3LaAlO (Лао/STO)1, всплеск различных систем, использующих новые межфазного электронных фазы были созданы. Сочетание различных материалов привело к открытию q2DESs с дополнительными свойствами, например перестраиваемый спин электрического поля поляризации2, чрезвычайно высоким электрона подвижности3 или сочетании Сегнетоэлектричество явления4. Хотя огромное тело работы была посвящена разгадать создание и манипулирование этих систем, несколько экспериментов и методы показали противоречивые результаты, даже в довольно аналогичных условиях. Кроме того необходимо правильно понять, что физика на играть5,6,7было найти баланс между электростатического и химического взаимодействия.

В этой статье, мы тщательно описывают рост различных металлов/Лао/STO гетероструктур, используя комбинацию импульсных лазерных осаждения (PLD) и в situ магнетронного распыления. Затем чтобы понять влияние различных условий на поверхности в похоронен q2DES на интерфейсе ЛАОССКОЙ/STO, электронной и химической исследование выполняется, транспорта и электронной спектроскопии экспериментов.

Поскольку несколько методов были ранее использованы расти кристаллический Лао на сто, выбор методов соответствующих осаждения является важным шагом для изготовления высококачественных оксидных гетероструктур (помимо возможной стоимости и времени ограничивает). В PLD интенсивный и короткого лазерного импульса попадает в цель нужного материала, который затем удаленной и получает на хранение на подложке как тонкая пленка. Одним из основных преимуществ этой методики является способность надежно передавать фильм, ключевым элементом для достижения желаемого этап формирования стехиометрии целевого объекта. Кроме того возможность выполнения огромное количество сложных оксидов, возможность иметь несколько целей внутри камеры на же время (слой за слоем роста (мониторинг в режиме реального времени с помощью отражения дифракции электронов - RHEED) позволяя рост различных материалов, не нарушая вакуум) и простота установки делает эту технику, одним из наиболее эффективных и универсальных.

Тем не менее другие методы, такие как эпитаксия молекулярного луча (MBE) позволяют роста даже более высокого качества эпитаксиального роста. Вместо объекта конкретного материала, в MBE каждый конкретный элемент является сублимированная направлении субстрата, где они реагируют друг с другом в форме четко определенных атомных слоев. Кроме того отсутствие высокоэнергетических видов и более равномерное энергии распределения позволяет изготовление чрезвычайно острый интерфейсы8. Этот метод является, однако, гораздо более сложным, чем PLD, когда речь заходит к росту оксидов, так, как она должна быть выполнена в ультра-высокого вакуума условия (так что длинный означает свободный путь не уничтожается) и в целом требует больших инвестиций, расходов - и значительных. Хотя процесс роста, используемый в первой публикации Лао/STO PLD, образцы с похожими характеристиками выросли MBE9. Стоит также отметить, что Лао/STO гетероструктур выращенных с использованием распыления10. Хотя атомарным образом резким интерфейсы были достигнуты при высоких температурах (920 ° C) и давления высокой кислорода (0.8 мбар), межфазные проводимости не была достигнута.

Для роста укупорки слои металла мы используем магнетронного распыления, как она обеспечивает хороший баланс между качеством и гибкость. Другие методы химическое парофазное осаждение на основе однако могут быть использованы для достижения аналогичных результатов.

И наконец сочетание методов транспорта и спектроскопия, показал в этой статье является примером систематический способ проверки как электронных, так и химических взаимодействий, подчеркивая важность проверка различные подходы в полной мере понять Многие черты этих типов систем.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Примечание: Все 5 шагов, описанных в настоящем протоколе можно приостановить и перезапустить в любое время, с одно условие, что образец хранится под высоким вакуумом из шага 3.4 через 5.

1. STO(001) субстрата прекращение:

  1. Заполните ультразвуковой очистки (с датчика 40 кГц) с водой и нагреть до 60 ° C. Заполните стакан боросиликатного стекла с помощью ацетона. Независимо от размера стакан, не забудьте заполнить его с по крайней мере 20% от его максимальной громкости, чтобы хорошо погруженной субстратов.
    1. Место вне коробки микс завершенной односторонняя полированный (001)-ориентированный STO одиночн кристалл субстрат (2 55 мм в боковой размер, 0.5 мм в толщину, miscut угол между 0,01 ° и 0,02 °) внутри боросиликатного стекла стакан.
    2. Sonicate субстрата в ацетоне на 3 мин сухой субстрат с помощью продувочного пистолета азота с рабочим давлением 5 бар.
  2. Повторите эту процедуру шаг 1.1, но с использованием изопропиловый спирт и затем деионизированной водой.
  3. Место чистой подложки в держатель образца из поливинилиденфторида, PVDF, с фигурой «Медведица»(рисунок 1). Заполните второй стакан боросиликатное стекло (рис. 1б) с запуском деионизированную воду.
    Примечание: Стакан должно быть достаточно большим, чтобы держатель образца помещается в нем.
  4. Место субстрата в держатель образца.
  5. Ношение надлежащей защиты, заполнить стакан (рис. 1б), как правило, сделаны из пористого политетрафторэтилена, PTFE, около 20% от его максимальной громкости, с буферизацией Фтористоводородная (HF) раствором (HF:NH4F = 1:7). Используйте примерно стакан же размер, который используется в шаге 1.3.
  6. Опускайте держателя образца в ВЧ для ровно 30 s и немедленно переместить его в дейонизированной проточной водой, чтобы остановить любые последующие химических реакций. Агитируйте слегка.
  7. После 2 минут удалите держателя образца из обессоленной воды. Возьмите субстрата и высушить его с пистолетом удар азота.
    Примечание: Более подробную информацию можно найти в Кавасаки рецепт11.
    Осторожностью: ВЧ решение, используемое весьма агрессивных и ядовитых. Всегда выполнять манипуляции и утилизации подержанных ВЧ решений в соответствующих рабочих средах. Симптомы отравления после контакта с часть тела может начать быть виден до один день после воздействия и может не привести к боли в первые несколько часов. Это также можно использовать альтернативный прекращение процесса, основанный на3 Кислотный раствор HCl-HNO12 или рецепт бескислотной прекращение13.
  8. Вставьте основание в трубчатая печь (рис. 1c) при 20 ° C. Установить печь парциальное давление примерно 1 атм кислорода. Рамп температуру до 1000 ° C со скоростью до 20 ° C/мин отжига подложек на 3 часа при температуре 1000 ° C. После 3 часов дайте остыть образца до 20 ° C. Удалите подложку. Закройте источник кислорода.
  9. Повторите шаг 1.1 удалить последующих поверхностных загрязнений, способствует при отжиге.

2. Подготовка целевой Лао одиночн кристалла:

  1. Механически польский целевой ЛАОССКОЙ одиночн кристалл (1-дюймовый диаметр), аккуратно с помощью наждачной бумаги и изопропаноле решения как смазка. Высушите его с помощью продувочного пистолета азота.
  2. Установите цели в карусели.
    Примечание: Будьте уверены, что карусель позволяет вращение цели.
  3. Вставьте Карусель в зале loadlock (рис. 2). Пусть цели Дега в вакууме, при этом постоянно накачки камеры (пока он не достигнет давления в диапазоне 10-8 мбар). Передача Карусель в палату PLD (рис. 3 и 3Б). Подождите, пока базовый давления находится в диапазоне 10-9 мбар.
    Примечание: В отсутствие loadlock палаты и в вакууме передачи системы, стандартное время ожидания базового давление может серьезно пострадать.
  4. Осмотрите лазерной энергии с помощью эксимерного лазера энергии метр. Для этого, используйте прямоугольной щели (6 мм х 16 мм) и внешней аттенюатора сразу после лазерного источника для модуляции форму и энергии пучка (рис. 4 и 4b). Место энергии метр пути лазерного луча, между второй объектив сходящихся и кварцевые окна. Затем стрелять лазером в произвольной частоты и читать с помощью энергии метр энергии.
  5. Набор энергии, чтобы быть таким же (или немного выше), который используется во время роста (шаг 3.12).
    Примечание: Абсолютные значения лазерной энергии может варьироваться в зависимости от геометрии установки. Однако, для ЛАОССКОЙ целевых абляции, использовать лазер Флюенс около 1 Дж/см2 (Флюенс = область энергетики/пятна). Кроме того, использование импульсного KrF лазер длиной волны λ = 248 Нм, с характерным импульса длительностью 25 НС и управляется как минимум 21 кв (для улучшения пульс пульс воспроизводимость).
  6. Вращайте ЛАОССКОЙ целевой около 10 об/мин (с помощью вращения платформы карусель, где установлен целевой).
    1. Адаптировать целевой скорости вращения до размера пятна и лазерные частота повторения, чтобы избежать двух последовательных перекрывающихся выстрелы, потенциально ведет к некоторым локального перегрева или таяния целевого объекта и последующего от стехиометрии. Визуальный описание приводится на рисунке 4c.
  7. Вставьте кислорода в камере, пока не будет достигнуто парциального давления кислорода 2 x 10-4 мбар. Удаление счетчиков электроэнергии. Предварительно удалять ЛАОССКОЙ цели на 3 или 4 Гц для 20000 импульсов.
    Примечание: Лазер следует настроить таким образом, чтобы угол между балкой и целевой 45° (рис. 4d). Это относительно длительного абляции ЛАОССКОЙ одноцелевой было установлено иметь решающую роль в ЛАОССКОЙ/STO-образец воспроизводимость.

3. PLD рост:

  1. Выполните проверку атомно-силовой микроскопии (АСМ) ранее прекращено STO поверхности субстрата для проверки прекращения, морфология и чистоты (рис. 5).
  2. С помощью серебряная паста, клей субстрата, с поверхностью прекращено, указывая вверх, чтобы держатель образца. Хотя не важна ориентация субстрата, будьте уверены, что она помещается в центре держателя(рис. 6).
  3. Тепло его до около 100 ° C на 10 минут, так что растворитель испаряется и паста твердеет (для оптимального термально кондукция). Держателя образца, дайте остыть.
  4. Вставьте держатель образца внутри loadlock. Использование arm в пределах кластера, передачи держателя образца в XPS камеру для анализа кислорода, углерода и титана пиков (см. шаг 5 для получения более подробной информации).
  5. Передача держателя образца в PLD камеру, с подложкой, вниз к Лао цели (Рисунок 6b).
  6. Вставьте кислорода в камере достичь парциального давления кислорода 2 x 10-4 мбар. Повышение температуры держателя образца до 730 ° C (при 25 ° C/мин).
  7. С помощью светоотражающих высокой энергии электронно дифракции (RHEED), выравнивание электронного пучка на выпас угол (между 1° и 3°) с поверхности субстрата, так что дифракции пятна наблюдаются на экране фосфора. В режиме реального времени контролировать интенсивность каждое пятно с помощью CCD камеры и изображений программное обеспечение для анализа. Использовать источник напряжения 30 кв и ток 40 МКА.
  8. Поместите держатель образца 63 мм от цели.
    Примечание: Цель субстрат расстояние может потребовать некоторой степени оптимизации в зависимости от геометрии PLD установки используется.
  9. Стреляйте лазером для калибровки энергии, чтобы оно соответствовало примерно 1 Дж/см2 (таким же образом, как и шаг 2.4). Опять же используйте прямоугольной щели (6 мм х 16 мм) и внешней аттенюатора сразу после выхода лазер для модуляции форму и энергии пучка (рис. 4 и 4b).
  10. Установите частоту лазера 1 Hz. остановку стрельбы лазера и удалить метр энергии.
  11. Начало вращения ЛАОССКОЙ целевой (так же, как шаг 2.6). Инициируйте колебания RHEED чтения. Подождите, пока она стабилизируется.
  12. Начните съемки лазер. Наблюдать за шлейфа (рис. 6c) и RHEED колебания (рис. 6d). Остановите лазер на вершине одного из колебания в зависимости от желаемой толщины.
    Примечание: Помните, что каждый колебаний представляет одну ячейку блока (uc) выросла. Для целей этого эксперимента растут 1 и 2 uc для транспорта и спектроскопические эксперименты, соответственно.
  13. После роста закончена, выключения RHEED пистолет и перейти к шагу после отжига.
    Примечание: После отжига шаг делается сразу после завершения роста.
    1. Чтобы начать после отжига, увеличение парциального давления кислорода в камере от 2 x 10-4 мбар (рост давления) до 1 x 10-1 мбар и снижению температуры держателя образца от 730 ° C (температура роста) до 500 ° C.
    2. После стабилизации температуры и давления, ввести статический кислорода парциальное давление около 300 мбар, сохраняя температуру держатель образца при 500 ° C. Оставьте образец в этих условиях для 60 мин.
  14. Охлаждения образца при 25 ° C/мин при сохранении его в том же парциального давления кислорода, до тех пор, пока он достигнет комнатной температуры.
  15. Передать образец зале XPS для изучения возможных валентности изменений в пик титана или относительная концентрация La/Al (см. шаг 5 для получения более подробной информации).
  16. Убедитесь, что поверхность ЛАОССКОЙ нетронутой, передавать образец в вакууме распыления палате (Рисунок 7), который хранится на все времена при давлении в диапазоне 10-8 мбар.
    Примечание: Выполняя эти эксперименты ex situ приведет к накоплению углерода и воды на поверхности, которая в конечном итоге приводит к изменили результаты.

4. магнетронного распыления из металлических достижимую:

Примечание: В зависимости от желаемого металла, такие параметры, как Ar давления, осаждения течений и цель субстрат расстояния могут немного отличаться. Рекомендуется оптимизировать каждый процесс осаждения в зависимости от геометрии распыления установки используется. Следующая процедура описывает осаждения 3 Нм Co.

  1. Поместите образец с поверхностью, обращенной к цели.
  2. Вставьте чистый Ar внутри камеры напыления для достижения атмосферы о 4.5x10-4 мбар (около 100 sccm).
  3. Расположите субстрата (Лао/STO) около 7 см от целевого Co.
  4. С затвор закрыт, нарастить ток до около 100 мА (36 W) так, что плазма воспламенена.
  5. С стабильный плазма (рис. 7б), снизить ток 80 мА (осаждение текущий), а также приток Ар 5.2 sccm. Убедитесь, что плазме остается стабильной.
  6. Предварительно распыления целевой Co для около 5 мин для удаления окисленной слой, которые могут быть сформированы на ее поверхности.
  7. С образцом при комнатной температуре открыть затвор и депозит за 25 s. Закрыть затвор заключить осаждения.
    1. Для транспорта экспериментов, депозит последующих укупорки слой около 3 Нм Аль (поверхность которого пассивирует, образуя защитный слой AlOx под воздействием воздуха) для предотвращения окисления металлической подстилающего слоя.
      Примечание: Темпы роста не измеряется непосредственно внутри камеры. Чтобы сделать это, растут различные образцы с различными осаждения раз при использовании тех же параметров. Затем измерьте толщину каждого образца с помощью рентгеновской рефлектометрии. Выполните эту процедуру один раз для каждой металлические цели используется.
  8. Рампа ток до нуля, закройте источник Ar и насосные камеры.
  9. Передача еще раз держателя образца палату XPS (рис. 8) для проверки изменения возможности Валенсии на уровне 2 p Ti, а также возможного окисления в интерфейсе металла/Лао (см. шаг 5 для получения дополнительной информации).

5. в Situ Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия:

  1. Поместите образцы с поверхности нормальное соответствие параллельно оси анализатор электрона (Рисунок 8b).
  2. Подход рентгеновская пушка как можно ближе к образцу (Избегайте механический контакт между концом пистолет и держателя образца для предотвращения повреждения) и включите его.
    1. В этом эксперименте используйте источник Mg Kα с энергией возбуждения 1253.6 eV. Установите накаливания для достижения выбросов ток 20 мА на анодного напряжения 15 кв. Что касается анализатор электронно оптических выберите входной щели 2 мм в диаметре и выхода щели с прямоугольной формы 5 x 11 мм.
      Примечание: Обратитесь к руководству XPS установки, используемые для получения информации о максимальной выбросов токов и напряжений анода. Кроме того размер вход и выход скользит может отличаться для других конкретных установок. Если анализатор имеет различные характеристики, выберите прорези в способ избежать слишком высокой интенсивности в блоке подсчета электрона.
  3. После включения рентгеновская пушка, убедитесь, что камера находится в условиях ультра-высокого вакуума (10-10 мбар диапазон). Собирать исследование спектров (между 0 и 1200 eV binding энергия) с выбранным шагом 0,05 эВ, время задержки 0.5 s, проход энергии между 30 и 60 eV и режим адекватного объектив для достижения возможного наименьший размер пятна. Задайте значения в зависимости от резолюции предназначены.
    1. Найдите положение соответствующих вершин (Рисунок 8c). Для совершенствования статистики измерить каждый пик несколько раз и средние спектры собраны.
  4. Анализ спектров, с использованием надлежащих XPS обработки программного обеспечения.
    1. Чтобы определить электроны от данного перехода, определите энергетический диапазон, который включает пик для анализа.
    2. Создание соответствующей кривой (обычно Ширли фон14) и вычесть его из исходных данных.
    3. С помощью библиографические ссылки15, найдите возможных вершин, составляющих измеренных пик. Уделять особое внимание сдвига расстояния и относительной интенсивности для различных пиков.
      Примечание: Более глубокий взгляд на собранные данные XPS приводится в разделе «Представитель результаты», а также ссылка7.

6. магнитотранспортные эксперименты:

  1. Используя ультразвуковой клин Склеивание машины, проволока Бонд металла/Лао/STO образца с Аль или Au провода связаться похоронены интерфейс ( Рисунок 9).
    Примечание: Выберите соответствующее расстояние клин образец, силы и время, в зависимости от установки используется и тип транспорта измерения держателя.
  2. Используйте геометрию 8-провод (4 в Ван дер Pauw - канал 1 - и 4 в зале геометрии - канал 2-). Чтобы сделать это, начните, обратившись в один из каналов транспорта измерения держателя на четырех углах образца в Ван дер Pauw геометрии. Затем обратитесь второй канал для контактов, ранее сделано в примере (Рисунок 9b).
  3. Проверьте, если контакты являются хорошими путем измерения сопротивления с мультиметром. Для обеспечения единообразного образца, убедитесь, что сопротивление измеряется в различных направлениях примерно то же самое, так что ван дер Pauw R100≈R010 условие.
    Примечание: Если R100 и R010 значительно отличаются, Ван дер Pauw измерения должны выполняться в обоих направлениях (после ссылка16). Предыдущие исследования доклад свойства сильный анизотропного электрического транспорта в ЛАОССКОЙ/STO17.
  4. Установите держатель в транспортные установки.
    1. Измерить сопротивление (канал 1) до 2 K.
    2. При низкой температуре мера последовательно магнетосопротивление (канал 1) и эффект Холла (канал 2) путем сдвига внешней и перпендикулярно магнитное поле (от -9 до 9 Т), источники тока обычно 10-100 МКА для металла/Лао/STO образцов.
    3. Повторите шаг 6.4.2. 5 K, 10 K, 50 K, 100 K, 200 K и 300 K, для того чтобы наблюдать эволюцию магнетосопротивление с температурой.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Полный экспериментальная система, используемая для роста и характеристика показан на рисунке 2. Наличие различных установок, связанных в свв через камеру распределения настоятельно рекомендуется для обеспечения того, чтобы на поверхности образца после каждого процесса роста остается нетронутой. Подробно описаны также PLD камеры (рис. 3), магнетронного распыления (рис. 7) и XPS камеры (

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Во время завершения субстрата одно должно быть крайне осторожными с погружаясь время в раствор HF. Мы наблюдали под и над etched поверхностей различной просто 5 s по оригинальному рецепту. Кроме того наблюдается зависимость между размер шага субстрата и погружаясь время. Для небольших размеров, шаг (менее 100 Нм) погружаемой 30 s может привести к чрезмерной травления, несмотря на то, что после отжига процедура может быть достаточно, чтобы надлежащим образом восстановить поверхность. Из-за рисков использования ВЧ на основ...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

Эта работа получила поддержку от ERC консолидатором Грант #615759 «Мята», региона Иль де Франс DIM «Oxymore» (проект «NEIMO») и НРУ проекта «NOMILOPS». Х.Н частично поддержали программы Core и Core EPSRC-JSP-страницы, страниц JSP субсидий для научных исследований (B) (#15 H 03548). А.с. была поддержана Deutsche Forschungsgemeinschaft (Хо 53461-1; докторантура стипендий для а.с.). D.C.V. Спасибо французского министерства высшего образования и научных исследований и CNRS для финансирования его докторской диссертации. И.с. благодарит Университет Париж-Сакле (д ' Аламбер программы) и CNRS для финансирования его пребывания в CNRS/Thales.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Импульсное лазерное осаждениеSURFACEPLD Рабочая станция + кластерная система
KrF Эксимерный лазерКогерентныйCompex Pro 201F
Отражение высокоэнергетической электронной дифракции (электронная пушка)R-Dec Co., Ltd.RDA-003Gраспространяется в Европе компанией SURFACE.
Отражательная дифракция высокоэнергетических электронов (ПЗС-камера)k-Space Associates, Inc.kSA 400
Переменный аттенюатор лазерного лучаMetroluxML 2100
Эксимерный лазерный датчикКогерентныйJ-50MUV-248
LaAlO3 мишеньCrysTecМонокристаллическая мишень
SrTiO3 подразделяется наCrysTecНесколько разных размеров. Возможность заказа TiO2 прекращена.
Буферизованная HF кислотаTechnicBOE 7:1буферизованная фтористоводородная кислота = BOE 7:1 (HF : NH4F = 12,5 : 87,5%) в  СБИС-качество.
Серебряная пастаDuPont4929Nтокопроводящая серебряная композитная.
Ультразвуковой очистительBransonic12Ультразвуковая очистка ванны
трубчатой печиAET TechnologiesПечь для термообработки Стакан
боросиликатного стеклаVWR213-1128Iow форма
Стакан из ПТФЭ СтаканDynalonПТФЭ
Держатель подложки "КовшEberléИзготовленный на заказ ковш
Магнетронное распылениеPLASSYSСистема распыления5 камер для целей.
Металлическая мишень NeycoS.A.Чистота > 99,9%
рентгеновской фотоэлектронной спектроскопииOmicronСпециальная система
Источник рентгеновского излученияOmicronDAR 400Twin Anode X-Ray.
Анализатор энергииOmicronEA 125
Атомно-силовая микроскопияBrukerInnova AFM
Атомно-силовая микроскопияЗонды OlympusOMCL-AC160TS-R3Микроконсоли
Проволочное соединениеKulicke & Soffa4523AD
PPMSQuantum Design PPMSDynacool9 T магнит.
сверхвысокого давленияиз Стакан из "XPS

Ссылки

  1. Ohtomo, A., Hwang, H. Y. A high-mobility electron gas at the LaAlO3/SrTiO3 heterointerface. Nature. 427, 423-426 (2004).
  2. Stornaiuolo, D., et al. Tunable spin polarization and superconductivity in engineered oxide interfaces. Nat. Mater. 15 (3), 278-283 (2015).
  3. Chen, Y. Z., et al. Extreme mobility enhancement of two-dimensional electron gases at oxide interfaces by charge-transfer-induced modulation doping. Nat. Mater. 14 (8), 801-806 (2015).
  4. Rödel, T. C., et al. Universal Fabrication of 2D Electron Systems in Functional Oxides. Adv. Mater. 28 (10), 1976-1980 (2016).
  5. Xie, Y., Hikita, Y., Bell, C., Hwang, H. Y. Control of electronic conduction at an oxide heterointerface using surface polar adsorbates. Nat. Commun. 2, 494(2011).
  6. Scheiderer, P., Pfaff, F., Gabel, J., Kamp, M., Sing, M., Claessen, R. Surface-interface coupling in an oxide heterostructure: Impact of adsorbates on LaAlO3/SrTiO3. Phys. Rev. B. 92 (19), (2015).
  7. Vaz, D. C., et al. Tuning Up or Down the Critical Thickness in LaAlO3/SrTiO3 through In Situ Deposition of Metal Overlayers. Adv. Mater. 29 (28), 1700486(2017).
  8. Schlom, D. G. Perspective: Oxide molecular-beam epitaxy rocks. APL Mater. 3 (6), 1-6 (2015).
  9. Segal, Y., Ngai, J. H., Reiner, J. W., Walker, F. J., Ahn, C. H. X-ray photoemission studies of the metal-insulator transition in LaAlO3/SrTiO3 structures grown by molecular beam epitaxy. Phys. Rev. B. 80 (24), 241107(2009).
  10. Dildar, I. M., et al. Growing LaAlO3/SrTiO3 interfaces by sputter deposition. AIP Adv. 5 (6), 67156(2015).
  11. Kawasaki, M., et al. Atomic control of the SrTiO3 crystal surface. Science (80-). 266, 1540(1994).
  12. Zhang, J., et al. Depth-resolved subsurface defects in chemically etched SrTiO3. Appl. Phys. Lett. 94 (9), 1-4 (2009).
  13. Connell, J. G., Isaac, B. J., Ekanayake, G. B., Strachan, D. R., Seo, S. S. A. Preparation of atomically flat SrTiO3 surfaces using a deionized-water leaching and thermal annealing procedure. Appl. Phys. Lett. 101 (25), 98-101 (2012).
  14. van der Heide, P. X-ray Photoelectron Spectroscopy: An introduction to Principles and Practices. 2011, (2011).
  15. Wagner, C. D., Riggs, W. M., Davis, L. E., Moulder, J. F. Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy. , John Wiley & Sons, Inc. Eden Prairie, Minnesota, USA. (1979).
  16. van der Pauw, L. J. A method of measuring the resistivity and Hall coefficient on lamellae of arbitrary shape. Philips Tech. Rev. 20, 220-224 (1958).
  17. Brinks, P., Siemons, W., Kleibeuker, J. E., Koster, G., Rijnders, G., Huijben, M. Anisotropic electrical transport properties of a two-dimensional electron gas at SrTiO3-LaAlO3 interfaces. Appl. Phys. Lett. 98 (24), 242904(2011).
  18. Lesne, E. Non-Equilibrium Spin Accumulation Phenomenon at the LaAlO3/SrTiO3(001) Quasi-Two-Dimensional Electron System. , Université Pierre et Marie Curie. France. Ph.D. Thesis (2015).
  19. Sato, H. K., Bell, C., Hikita, Y., Hwang, H. Y. Stoichiometry control of the electronic properties of the LaAlO3/SrTiO3 heterointerface. Appl. Phys. Lett. 102 (25), 251602(2013).
  20. Warusawithana, M. P., et al. LaAlO3 stoichiometry is key to electron liquid formation at LaAlO3/SrTiO3 interfaces. Nat. Commun. 4, (2013).
  21. Arras, R., Ruiz, V. G., Pickett, W. E., Pentcheva, R. Tuning the two-dimensional electron gas at the LaAlO3/SrTiO3(001) interface by metallic contacts. Phys. Rev. B. 85 (12), (2012).
  22. Fu, Q., Wagner, T. Interaction of nanostructured metal overlayers with oxide surfaces. Surf. Sci. Rep. 62 (11), 431-498 (2007).
  23. Chen, Y., et al. Metallic and Insulating Interfaces of Amorphous SrTiO3-based Oxide Heterostructures. Nano Lett. 11 (9), 3774-3778 (2011).
  24. Posadas, A. B., et al. Scavenging of oxygen from SrTiO3 during oxide thin film deposition and the formation of interfacial 2DEGs. J. Appl. Phys. 121 (10), (2017).
  25. Sing, M., et al. Profiling the interface electron gas of LaAlO3/SrTiO3 heterostructures with hard x-ray photoelectron spectroscopy. Phys. Rev. Lett. 102 (17), (2009).
  26. Hasegawa, S. Reflection High-Energy Electron. Charact. Mater. , (October 2012) 1925-1938 (2012).
  27. Wrobel, F., et al. Comparative study of LaNiO3/LaAlO3 heterostructures grown by pulsed laser deposition and oxide molecular beam epitaxy. Appl. Phys. Lett. 110 (4), 0-5 (2017).
  28. Blank, D. H. A., Dekkers, M., Rijnders, G. Pulsed laser deposition in Twente: from research tool towards industrial deposition. J. Phys. D. Appl. Phys. 47 (3), 34006(2014).
  29. Preziosi, D., Sander, A., Barthélémy, A., Bibes, M. Reproducibility and off-stoichiometry issues in nickelate thin films grown by pulsed laser deposition. AIP Adv. 7 (1), (2017).
  30. Hensling, F. V. E., Xu, C., Gunkel, F., Dittmann, R. Unraveling the enhanced Oxygen Vacancy Formation in Complex Oxides during Annealing and Growth. Sci. Rep. 7, 39953(2017).
  31. Xu, C., Bäumer, C., Heinen, R. A., Hoffmann-Eifert, S., Gunkel, F., Dittmann, R. Disentanglement of growth dynamic and thermodynamic effects in LaAlO3/SrTiO3 heterostructures. Sci. Rep. 6, 22410(2016).
  32. Breckenfeld, E., et al. Effect of growth induced (non)stoichiometry on interfacial conductance in LaAlO3/SrTiO3. Phys. Rev. Lett. 110 (19), (2013).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

LAO STOLAO
Рост и электростатической/химические свойства металлов/LaAlO3/SrTiO3 гетероструктурах
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.