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Engineering

성장 및 정전기/화학 속성의 금속/LaAlO3/SrTiO3 Heterostructures

doi: 10.3791/56951 Published: February 8, 2018

Summary

우리는 금속/LaAlO3/SrTiO3 heterostructures 펄스 레이저 증 착 및 현장에서 마 그 네트 론 스퍼터 링의 조합을 사용 하 여 조작. Magnetotransport와 제자리에서 엑스레이 광전자 분광학 실험을 통해 우리는이 시스템에 준 2 차원 전자 가스의 정전기와 화학 현상 사이 상호 작용 조사.

Abstract

즉 2D 전자 시스템 (q2DES) LaAlO3 (라오스)와 SrTiO3 (STO) 사이의 인터페이스에서 형성 하는 산화물 전자 커뮤니티에서 많은 관심을 끌고있다. 그것의 전형적인 특징 중 하나 등장 하 계면 전도도 대 한 4 단위-세포 (uc)의 중요 한 라오스 두께의 실존 이다. 이 중요 한 두께의 존재를 설명 하기 위해 과거에 정전기 메커니즘 제안 되었습니다, 비록 화학 결함의 중요성 최근 두 드러 것. 여기, 우리는 초고 진공 (UHV) 클러스터 시스템에 펄스 레이저 증 착 (하는 라오스 성장), 마 그 네트 론 (성장 금속)를 스퍼터 링 및 엑스레이 광전자 분광학 (XPS) 결합 금속/라오스/스토 heterostructures의 성장을 설명 합니다. 우리는 q2DES와 화학 사이의 상호 작용에 발생 하는 금속 및 라오스/STO의 진화와 형성 단계적으로 공부. 또한, magnetotransport 실험 전송에는 q2DES의 전자 속성을 명료 하 게. 이 체계적인 작업 뿐만 아니라 정전기와 화학는 q2DES와 그것의 환경 사이 상호 작용을 공부 하는 방법을 보여 줍니다 하지만 또한 2 차원에서 풍부한 물리학 몇 다기능 상한 레이어에 가능성을 잠금 해제 전자 시스템, 새로운 유형의 장치 제조를 허용.

Introduction

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즉 2D 전자 시스템 (q2DES) 광범위 하 게 사용 되었습니다 놀이터로 다양 한 저 차원 연구 및 양자 현상. (라오스/STO)1, 새로운 계면 전자 단계를 호스트 하는 다른 시스템의 LaAlO3/SrTiO3 시스템에 정액 종이에서 출발 생성 되었습니다. 다른 재료를 결합 하 여 전기 분야 가변 스핀 분극2, 매우 높은 전자 mobilities3 또는 ferroelectricity 결합 현상4같은 추가 속성을 가진 q2DESs의 발견에 지도 했다. 작품의 엄청난 몸 푸는 생성 및 이러한 시스템의 조작에 전념 하고있다, 비록 여러 실험 및 기술 나타났습니다 모순 된 결과, 오히려 비슷한 조건에서 조차. 또한, 정전기와 화학 상호 작용 사이의 균형에서 물리학 게임5,,67제대로 알아야이 필수적인 것으로 발견 되었다.

이 문서에서는, 우리가 철저 하 게 설명 다른 금속/라오스/스토 heterostructures의 성장을 펄스 레이저 증 착 (PLD)의 조합을 사용 하 여 현장에서 마 그 네트 론 스퍼터 링 및. 그런 다음, 라오스/스토 인터페이스에 묻혀 q2DES에 다른 표면 상태의 영향을 이해 하는 전자 및 화학 연구 수행 됩니다, 전송 및 전자 분광학 실험을 사용 하 여.

여러 방법을 사용 되어 왔습니다 이전 STO에 결정 라오어 성장, 적절 한 증 착 기법에 대 한 선택 이므로 고품질 산화물 heterostructures의 제조에 중요 한 단계 (가능한 비용 및 시간 제한). PLD에서 강렬 하 고 짧은 레이저 펄스는 다음 연기나는 얇은 필름으로 기판에 입금 되 면 원하는 자료의 대상을 수 있습니다. 이 방법의 주요 장점 중 하나 영화, 원하는 단계 형성을 달성 하기 위해 핵심 요소를 대상의 산출할을 안정적으로 전송 하는 기능입니다. 또한, 챔버 내부에 동일한 시간 (에서 여러 대상의 가능성 복잡 한 산화물의 광대 한 수의 층에 의해 층 성장 (반영 고 에너지 전자 회절-RHEED를 사용 하 여 실시간으로에서 모니터링)를 수행 하는 능력 진공을 깨지 않고 다른 물질의 성장을 허용) 설정의 단순 확인이 기술을 가장 효과적이 고 다양 한 중 하나.

그러나, 분자 빔 피 (MBE) 같은 다른 기술을 더 높은 품질 코피 성장의 성장을 수 있습니다. 특정 자료의 목표는 대신, MBE에 각 특정 요소는 sublimed 기판, 어디 그들은 서로를 잘 정의 된 원자 층 형성 반응으로. 또한, 높게 정력적 인 종과 더 균일 한 에너지 분포의 부재는 매우 날카로운 인터페이스8의 제조 수 있습니다. 그러나이 기술은 PLD 때 보다 훨씬 더 복잡 한 산화물의 성장에 초고에서 수행 되어야 합니다 이후 진공 조건 (되도록 긴 무료 경로 파괴 되지 의미) 이며 큰 투자, 비용-일반적 요구와 가깝기. 첫 번째 라오스/스토 발행물에 사용 하는 성장 과정은 PLD, 유사한 특성을 가진 샘플 MBE9성장 되어 있다. 그것은 또한 라오스/스토 heterostructures 스퍼터 링10을 사용 하 여 재배 되어 있다 지적 가치가 있어요입니다. 원자적 날카로운 인터페이스는 높은 온도 (920 ° C) 및 높은 산소 압력 (0.8 mbar)에 달성 했다, 비록 계면 전도도 하지 달성 했다.

금속 레이어 상한의 성장에 대 한 사용 마 그 네트 론 스퍼터 링, 품질과 유연성 간의 좋은 균형을 제공 합니다. 그러나 다른 화학 증기 증 착 기반 기술을 수도 유사한 결과 달성 하는 데 사용.

마지막으로,이 문서에서 전송 및 분광학 기술 조합 crosschecking 완전히 이해에 다른 접근의 중요성을 강조, 전자 및 화학 상호 작용의 체계적인 방법을 보여준다합니다 이러한 종류의 시스템의 많은 기능이 있습니다.

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Protocol

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참고: 이 프로토콜에서 설명 하는 모든 5 단계 일시 중지 하 고 샘플 단계 3.4-5에서에서 높은 진공 아래 유지 됩니다 단일 조건으로 언제 든 지 다시 시작할 수 있습니다.

1. STO(001) 기판 종료:

  1. 물 (와 함께 40 kHz 변환기) 초음파 세탁 기술자를 60 ° c가 열 아세톤과 붕 규 산 유리 비 커를 채우십시오. 비이 커 크기에 관계 없이 그것을 채우기 위해 적어도 20%는 기판에 잠긴 잘 되도록 그것의 최대 볼륨의 해야 합니다.
    1. 붕 규 산 유리 비 커 안에 상자 믹스 종료 단일 사이드 광택된 (001) 지향 STO 단일 크리스탈 기판 (55 m m2 측면 크기, 두께, 0.01 0.02 ° 사이의 각도 miscut에 0.5 m m)의 밖으로 장소.
    2. 3 분 건조에 아세톤에 기판 약 5 바의 운영 압력을 가진 질소 타격 총을 사용 하 여 기판 sonicate.
  2. 소 프로 파 놀을 사용 하 여 단계 1.1의 절차를 반복 하 고 다음 저온.
  3. 장소에 polyvinylidene 불, PVDF,그림 1(a) "디퍼" 모양으로 만든 샘플 홀더 깨끗 한 기판. 두 번째 붕 규 산 유리 비 커 (그림 1b) 이온된 수를 실행을 채우십시오.
    참고: 비 커 샘플 홀더 그것에 맞는 수 있도록 충분히 큰 해야 합니다.
  4. 장소에 샘플 홀더 기판입니다.
  5. 일반적으로 소계, PTFE, 버퍼링된 hydrofluoric (HF) 솔루션의 최대 볼륨의 약 20%로 만든 비 커 (그림 1b)를 입력 적절 한 보호 장치 (HF:NH4F = 1:7). 1.3 단계에서 사용 되는 것과 대략 같은 크기 비 커를 사용 합니다.
  6. 정확히 30 HF에 샘플 홀더 잠수함 s 즉시 어떤 후속 화학 반응을 중지 이온된 실행 물에 이동. 가볍게 그것에 교 반 하십시오.
  7. 2 분 후 이온된 수에서 샘플 홀더를 제거 합니다. 기판에 밖으로 고 질소 타격 총으로 건조.
    참고: 자세한 내용은 가와사키의 제조 법11에서 찾을 수 있습니다.
    주의: HF 솔루션 사용은 매우 부식성 그리고 유독한입니다. 항상 조작 및 적절 한 작업 환경에서 사용 된 HF 솔루션의 처리를 실시 합니다. 신체 일부와 접촉 후 중독의 증상 노출 후에 1 일을 볼 수를 시작할 수 있습니다 하 고 처음 몇 시간에서 어떤 고통을 발생 하지 않을 수 있습니다. 그것은 또한 HCl HNO3 산 성 솔루션12 또는 산이 없는 종료 레시피13에 따라 대체 종료 프로세스를 사용 하 여.
  8. 20 ° c.에 튜브로그림 1(c)에 있는 기판 삽입 약 1로 부분 압력 설정 산소의 atm. 램프 온도 20 ° C/분의 속도로 1000 ° C를 1000 ° c.에 3 시간 동안은 기판 Anneal 3 시간 후 식힙니다 샘플 20 ° c.까지 기판을 제거 합니다. 산소 소스를 닫습니다.
  9. 1.1 어 닐 링 하는 동안 승진 이후 표면 오염 제거를 단계를 반복 합니다.

2. 단일 크리스탈 라오스 대상의 준비:

  1. 기계적으로 부드럽게 윤활제로 사 포와 소 프로 파 놀 솔루션을 사용 하 여 단일 크리스탈 라오스 대상 (1 인치 직경) 폴란드어. 건조 질소 타격 총을 사용 하 여.
  2. 회전 목마에서 대상을 탑재 합니다.
    참고: 회전 목마 대상 회전을 허용 해야 합니다.
  3. 초과 챔버 (그림 2)에 회전 목마를 삽입 합니다. 대상 (10-8 mbar 범위에서 압력 때까지) 지속적으로 챔버를 펌핑 하는 동안 진공에 드을 하자. (그림 3a3b) PLD 챔버에 회전 목마를 전송. 기본 압력은 10-9 mbar 범위 때까지 기다립니다.
    참고: 초과의 부재에 챔버에 vacuo 전송 시스템, 전형적인 대기 시간 및 기본 압력 수 있습니다 심각 하 게 영향을 받을.
  4. 엑 시 머 레이저 에너지 미터를 사용 하 여 레이저 에너지를 검사 합니다. 이렇게 하려면 사용 하 여 사각형 슬릿 (6 m m x 16 m m)와 외부 감쇄 기 직후에 레이저 소스 형태와 빔 (그림 4 4b)의 에너지를 조절 하. 두 번째 수렴 렌즈와 석 창 사이 레이저 광선의 경로 있는 에너지 미터를 배치 합니다. 그리고 임의의 주파수에서 레이저를 쏴 에너지 에너지 미터를 사용 하 여 읽기.
  5. 동일 하 게 에너지를 설정 (또는 소폭 높은) 성장 (단계 3.12) 동안 사용 되는 것과.
    참고: 레이저 에너지의 절대 값 설정의 형상에 따라 달라질 수 있습니다. 그러나, 라오어 절제를 대상에 대 한 사용 약 1 J/c m2 의 레이저 fluence (fluence = 에너지/자리 지역). 또한, 파장 λ의 펄스 KrF 엑 시 머 레이저를 사용 하 여 = 248 nm, 25의 독특한 펄스 기간 ns 21의 최소 운영 (대 한 향상 된 펄스 대 펄스 재현성) kV.
  6. (사용 하 여 회전 목마, 회전 플랫폼 대상 탑재) 약 10 rpm에서 라오스 대상 회전.
    1. 점 크기를 대상 회전 속도 적응 하 고 반복을 피하기 위해 두 연속 겹치는 장면, 잠재적으로 일부 로컬 과열 선도 또는 대상의 후속을 산출할 녹는 속도 레이저. 시각적 설명 그림 4c에서 제공 됩니다.
  7. 2 x 10-4 mbar의 산소 부분 압력이 달성 될 때까지 산소 챔버에 삽입 합니다. 에너지 미터를 제거 합니다. 미리 ablate 20000 펄스에 대 한 3 또는 4 Hz에서 라오스 대상.
    참고: 레이저 빔과 대상 사이의 각도 45 ° (그림 4d) 설정 되어야 합니다. 라오스 단일 대상의이 비교적 긴 절제는 라오스/스토 샘플 샘플 재현성에 결정 역할을 발견 됐다.

3. PLD 성장:

  1. 확인 종료, 형태학 및 청결 (그림 5) 이전 종료 STO 기판 표면의 원자 힘 현미경 (AFM) 검사를 수행 합니다.
  2. 실버 페이스트를 사용 하 여 샘플 홀더를 위쪽으로 가리키는 종료 표면 기판, 접착제. 기판의 방향 관련 이지만, 홀더 (그림 6)의 중앙에 배치 해야 합니다.
  3. 용 매 증발 하 고 붙여넣기 (최적의 열 유도)에 대 한 굳은 10 분 동안 약 100 ° C까지 열. 샘플 홀더 하자 진정.
  4. 내부는 초과 샘플 홀더를 삽입 합니다. 클러스터 내에서 팔을 사용 하 여, 산소, 탄소, 티타늄 봉우리 (대 한 자세한 내용은 5 단계 참조)를 분석 하는 XPS 챔버 샘플 홀더 전송.
  5. 라오스 대상 (그림 6b) 향하도록 기판으로 PLD 챔버에 샘플 홀더를 전송.
  6. 챔버 내부에 2 x 10-4 mbar의 산소 부분 압력에 도달 하는 산소를 삽입 합니다. 샘플 홀더 (25 ° C/min)에서 730 ° c의 온도를 높인다.
  7. Using 반사 고 에너지 전자 회절 (RHEED), 전자 빔을 회절 반점 인광 체 스크린에 관찰 되는 각도 (1 ° 3 ° 사이) 기판 표면 방목에 맞춥니다. CCD 카메라 및 이미지 분석 소프트웨어를 사용 하 여 각 자리의 강도 실시간으로 모니터링 합니다. 30의 소스 전압을 사용 하 여 kV 및 40 µ A의 전류.
  8. 샘플 홀더를 대상에서 63mm를 놓습니다.
    참고: 대상-기판 거리 사용 PLD 설치의 형상에 따라 최적화의 어느 정도 필요할 수 있습니다.
  9. 그것은 일치 하는 (단계 2.4 에서처럼 같은 패션)에 약 1 J/c m2 는 에너지를 보정 하기 위해 레이저를 쏴. 다시 사용 하 여 사각형 슬릿 (6 m m x 16 m m)와 외부 감쇠기 레이저 출구 직후 모양과 에너지 빔 (그림 4 4b)의 변조.
  10. 1 Hz. 중지는 레이저를 쏘는 레이저 주파수를 설정 하 고 에너지 미터를 제거 합니다.
  11. 라오스 대상 (단계 2.6에서와 같은 방법)의 회전을 시작 합니다. RHEED 진동 읽기 시작 합니다. 안정화 될 때까지 기다립니다.
  12. 레이저를 촬영 시작 합니다. 깃털그림 6(c)와 (그림 6d) RHEED 진동 관찰 합니다. 원하는 두께 따라 진동 중의 첨단 레이저를 중지 합니다.
    참고: 각 진동 한 단위 셀 (uc) 성장 나타내는 기억 하십시오. 이 실험을 위해 전송 및 분 광 실험에 대 한 1 및 2 uc를 각각 성장.
  13. 성장 후 완료 되 면, 종료 RHEED 총 고 포스트 어 닐 링 단계를 진행 합니다.
    참고: 후 어 닐 링 단계는 성장 완료 후에 바로 이루어집니다.
    1. 후 열 처리를 시작 하려면 1 x 10-1 mbar에서 2 x 10-4 mbar (성장 압력) 상공에서 산소 부분 압력을 증가 하 고 샘플 홀더 730 ° C (성장 온도)에서 500 ° c의 온도 감소
    2. 온도 압력 안정화 후 500 ° c.에 샘플 홀더 온도 유지 하면서 약 300 mbar의 정적 산소 부분 압력을 소개 60 분에 대 한 이러한 조건에서 샘플을 둡니다.
  14. 그것은 실내 온도 도달할 때까지 같은 산소 부분 압력에 그것을 유지 하면서 25 ° C/min에서 샘플을 식혀.
  15. 티타늄 피크 또는 상대 라/Al 농도에서 가능한 원자가 변화를 조사 하기 위해 XPS 약 실에 샘플을 전송 (자세한 내용은 5 단계 참조).
  16. 라오스 표면 깨끗 한 유지 되도록 하는 샘플 vacuo에서 스퍼터 링 챔버 (그림 7), 모두에 유지 되는 전송 10-8 mbar의 범위에서 압력에 시간.
    참고: 탄소 축적 하면 이러한 실험 현장 전 수행 그리고 궁극적으로에 지도 하는 표면에 물 변경 결과.

4. 금속 Overlayers의 마 그 네트 론 스퍼터 링:

참고: 원하는 금속, Ar 압력 등에 따라 증 착 전류와 대상 기판 거리 약간 달라질 수 있습니다. 사용 하는 스퍼터 링 설치의 형상에 따라 각 증 착 프로세스를 최적화 하는 것이 좋습니다. 다음 절차에 설명 합니다 3의 증 착 유한의 nm

  1. 목표를 향해 아래로 향하게 표면 샘플을 놓습니다.
  2. 4.5x10-4 mbar (약 100 sccm)에 대 한의 분위기를 달성 하기 위해 스퍼터 링 챔버 내부 순수 Ar을 삽입 합니다.
  3. 기판 (라오스/스토) 공동 대상에서 약 7 cm 위치.
  4. 닫힌 셔터, 램프 전류 약 100 mA (36 W)는 플라즈마 발 화 되는.
  5. (그림 7b)의 안정적인 플라즈마와 낮은 80 전류 5.2 sccm에의 유입으로 mA (현재 증 착). 플라스마 안정 유지 확인 합니다.
  6. 미리 스퍼터 산화 레이어 그것의 표면에 형성 수 있습니다 제거를 약 5 분에 대 한 공동 대상.
  7. 실 온에서 샘플 셔터 열고 25 s. 가까운 증 착 결론 셔터에 대 한 입금.
    1. 전송 실험에 대 한 보증금 약 3의 후속 상한 레이어 nm 알 (누구의 표면 passivates, 공기에 노출 시 AlOx 보호 레이어를 형성)의 기본 금속 층의 산화를 방지 하기 위해.
      참고: 성장 속도 챔버 내부에 직접 측정 되지. 이렇게 하려면 같은 매개 변수를 사용 하는 동안 다른 증 착 시간 다양 한 샘플을 성장. 그런 다음, x 선 셋을 사용 하 여 각 샘플의 두께 측정 합니다. 사용 각 금속 대상에 한 번씩이 절차를 할.
  8. 0으로 전류를 램프 아칸소 소스 닫고 챔버를 펌프.
  9. 한 번 더 금속/라오스 인터페이스에서 가능한 산화 Ti 2p 수준에서 XPS 챔버 (그림 8) 검사 가능한 원자가 변화에 샘플 홀더를 전송 (자세한 내용은 5 단계 참조).

5.에서 원래의 엑스레이 광전자 분광학:

  1. 전자 분석기 축 (그림 8b) 표면 정상 정렬 된 병렬 샘플을 놓습니다.
  2. 샘플에 x 선 총 최대한 가까이 접근 (총의 끝과 손상을 방지 하기 위해 샘플 홀더 사이의 기계적 접촉 방지) 그것을 켭니다.
    1. 이 실험에서 1253.6 eV의 구동 에너지로는 Mg Kα 소스를 사용 합니다. 20의 방출 전류를 달성 하기 위해 필 라 멘 트 설정에서 15의 양극 전압 kV. 분석기 전자 광학에 관한 2 mm 직경의 5 x 11 m m의 직사각형 모양으로 슬릿 출구의 입구 슬릿을 선택 합니다.
      참고: XPS 설치 최대 방출 전류와 양극 전압에 대 한 내용은 사용 설명서를 참조 하십시오. 또한, 입구와 출구 미 끄 러 짐의 크기는 다른 특정 설정에 대 한 다를 수 있습니다. 분석기는 다른 사양을, 전자 계산 단위에서 너무 높은 강도 방지 하는 방법에는 가늘고 길게 찢어진 곳을 선택 합니다.
  3. X 선 총을 켠 후 챔버는 매우 높은 진공 상태 (10-10 mbar 범위)에서 확인 합니다. 수집 조사 스펙트럼 (0 사이 1200 eV 바인딩 에너지) 0.05 eV의 선택한 단계와 0.5의 드웰 타임 s, 작은 점 크기를 최대한 30 그리고 60 eV는 적절 한 렌즈 모드 사이의 패스 에너지. 의도 하는 해상도 따라 값을 조정 합니다.
    1. 그림 8(c) 관련 첨단의 위치를 찾습니다. 향상 된 통계에 대 한 여러 번 각 피크를 측정 하 고 평균 스펙트럼 수집 합니다.
  4. 적절 한 XPS 처리 소프트웨어를 사용 하 여 스펙트럼을 분석 합니다.
    1. 주어진된 전환에서 전자 식별, 분석 하는 피크를 구성 하는 에너지 범위를 정의 합니다.
    2. 적절 한 배경 곡선 (일반적으로 셜리 배경14) 만들고 원본 데이터에서 뺍니다.
    3. 도 서 목록 참고15를 사용 하 여 가능한 봉우리를 측정 된 피크를 구성 하는 찾습니다. 방향 벡터 거리와 다른 봉우리에 대 한 상대 강도에 특별 한 관심을 지불 합니다.
      참고: XPS 데이터 수집에서 깊이 외관에 더 참고7뿐만 아니라 "대표 결과" 섹션에서 제공 됩니다.

6. Magnetotransport 실험:

  1. 초음파 쐐기-본딩 기계, 와이어-본드 묻혀 인터페이스 ( 그림 9)에 게 연락 하 알 또는 Au 와이어와 금속/라오스/스토 샘플을 사용 하 여.
    참고: 적절 한 쐐기 샘플 거리, 힘 및 사용 설치와 교통 측정 소유자의 종류에 따라 시간을 선택 합니다.
  2. 8-와이어 형상 사용 (밴 der Pauw-채널 1-4-홀 형상-채널 2-4). 이렇게 하려면, 밴 der Pauw 형상에서 샘플의 네 모퉁이에 전송 측정 소유자의 채널 중 하나에 연락 하 여 시작 합니다. 그런 다음 이전 샘플 (그림 9b)에서 수행 하는 연락처를 두 번째 채널에 문의.
  3. 멀티 미터와 저항을 측정 하 여 연락처는 좋은 경우 확인 하십시오. 샘플 유니폼은 되도록 다른 방향에서 측정 하는 저항 인지 확인 대략 동일 하, 밴 der Pauw R100≈R010 조건이 충족 되도록 합니다.
    참고: R100 과 R010 크게 다른 경우, 밴 der Pauw 측정 (다음 참고16) 두 방향에서 수행 되어야 합니다. 이전 연구 라오스/스토17강한 이방성 전기 전송 속성을 보고합니다.
  4. 전송 설정에 홀더를 탑재 합니다.
    1. 2 공화국에 저항 (채널 1) 측정
    2. 낮은 온도에서 측정 순차적으로 magnetoresistance (채널 1) 및 (에서 9-9 T), 외부 및 수직 자기장을 스윕하여 홀 효과 (채널 2) 금속/라오스/스토 샘플에 대 한 일반적으로 10 ~ 100 µ A의 전류 소싱.
    3. 6.4.2 단계를 반복 합니다. 5k, 10k, 50 K, 100 K, 200 K와 300 K, 온도 magnetoresistance 진화를 관찰 하기 위해.

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Representative Results

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전체 실험 시스템 성장 및 특성에 사용 되는 그림 2에 표시 됩니다. UHV에서 배포 챔버를 통해 연결 된 다른 설정 하는 데 좋습니다 되도록 샘플의 표면 후 각 성장 과정 깨끗 한 유지 됩니다. PLD 챔버 (그림 3), 마 그 네트 론 스퍼터 링 (그림 7) 및 XPS 챔버 (그림 8)도 자세히 설명 합니다. PLD 설치에 광학 경로 대 한 자세한 내용은 그림 4 4b (참고.18에서 적응)에 표시 됩니다. 우리 주의 각 기술에 대 한 프로토콜에서 설명 하는 조건 각 챔버, 사용 대상의 형식이 나 장비의 종류의 정확한 형상에 따라 달라질 수 있습니다.

우리 그림 5에서 보듯이 원자 힘 현미경 (AFM)을 통해 성장을 시작 하기 전에 개별적으로 평평 하 고 깨끗 한 STO 표면 확인. "단계 및 테라스" 처럼 단일 단위 셀 단계 높이 구조 (001) 평면 방향에 miscut 각도 때문 입증 됩니다. 모든 샘플은 약 250의 스텝 크기와 기판에 성장 했다 (0.01과 0.02 ° 사이의 miscut 각도)에 대 한 nm와 2.5 및 5 nm 사이 단계 높이. 라오스와 금속 필름 그림 5b에서 볼 수 있듯이, 아래 층의 표면 형태를 재현 합니다.

PLD 성장 하는 동안 한 깃털 그림 6c와 같이 기판 쪽으로 대상에서 절제의 과정을 통해 생성 됩니다. 2 x 10-4 mbar의 산소 부분 압력, 깃털은 밝은 보라색 색상 및 매우 밝은 되지 않습니다. 참고는 깃털의 색상과 강도에 크게 의존 산소 압력, fluence 및 사용 대상 재료의 종류. fluence 변경 이전 표시 했다 계면 실시 속성19,20의 변조에 궁극적으로 이어질 수 있습니다 라/알 양이온 비율을 수정. 또한, 레이어, 레이어 성장을 보장 하는 데 사용 됩니다 RHEED 모니터링. 전형적인 RHEED 데이터 STO에 라오스의 2 uc 성장을 위한 그림 6d 에 표시 됩니다.

벌 거 벗은 STO 기판의 XPS 분석 가상 부재의 매우 작은 양의 흡착된 탄소로 서 산소 피크, 일반적으로 연결 된 물과 수소 분자 (그림 8d), 현재 추가 기능을 확인 하 수 있습니다. . PLD 성장 하는 동안 일반적으로 사용 하는 난방 과정 제거/감소 이러한 기능. 라오스/스토 샘플에 수행 분석 라와 알 봉우리의 모양과 라오스 필름에 의해 도입 된 감쇠로 인해 Ti와 Sr 봉우리의 추가 강도 감소를 보여준다. 라오스의 1 uc 입금 이후 알 봉우리는 거의 관찰 조사 검색에서 참고. 마지막으로, XPS 분석 수행 후 금속 증 착 라오스/STO에서 오는 모든 봉우리의 명확한 감쇠를 보여줍니다. 우리가 앞서 논의 예금 된 금속으로 연결 된 봉우리의 분석 제공 정보의 산화 상태에 관한. 해결 하는 모든 조사 스펙트럼은 그림 8c에 표시 됩니다.

전송 실험에 그림 9 9b같이 홀 측정, 8-와이어 형상 (4 전선 가로 측정) 및 4 와이어를 사용 하 여 낮은 온도 (2 K)에서 수행 됩니다. 측정 선택 레이어를 상한 하는 금속에 따라 현저 하 게 다른 동작을 표시 합니다. Au, Pt, Pd 등 귀금속와 LAO(2 uc)/스토 샘플 몇 수십 ω 이상 9 T그림 9(c)의 저항에 변화를 가진 선형 홀 추적을 보여주었다. 그러나, 유사한 샘플 덮인 Ti, Ta, Co, Ni80Fe20 및 Nb 같은 반응성 금속 (2.5 nm) 보여주었다는 2DES, 즉 S 모양의 홀의 서명을 추적 (그림 9d). 우리는 전송 관점에서 라오스/스토 샘플 4 uc 중요 한 두께 아래 (일반 조건에는 절연) 형성 계면 q2DES 반응성 금속 위에 추가 되는 경우 결론. (참조 그림 9c그림 9d의 인세트) 감지 노블 금속 금속 층은 단 열 인터페이스 리드 상한. 사실, 이러한 결과 유사한 heterostructures21에서 수행 하는 이론적인 예측와 일치. 그들은 또한 그 낮은 일 함수 (φ) 전자 금속 대는 STO 쪽으로 전송 선호, 왜 아무 2DES 감지 하지만 공동 및 조교에 대 한 캐리어 출장 출장 Au 샘플 밀도 약 3 x 1013 설명 하 지 원하는 것과 4 x 1013 c m-2 (참고 그 Φ< Φ공동< ΦAu)이 전송 데이터의 깊이 분석에 더 참고7의 방법 섹션에서 찾을 수 있습니다.

비록, 정전기 접근 완전히이 시스템을 설명 하는 것, 화학 반응22,,2324을 고려해 야 합니다. 라오스/STO에 반응성이 매우 높은 금속 Ta 등을 입금 하 여 산소 산화 시작 되도록 금속으로 확산 경향이 있다. XPS의 관점에서 (그림 10), 두 가지 볼 수 있습니다: 첫째, 다양 한 따 산화물 봉우리 나타납니다 (그림 10b) 및 금속 Ta 기능은 부분적으로 (또는 완전히) 억제; 둘째, 바깥쪽으로 산소 보급으로 인해 산소 공석 형성 페로의 표면에 전자는 격자에 해제 되도록 합니다. Ti는 STO에 원자는 q2DES를 따라서 형성이 전자의 일부를 수 있습니다. 따라서, Ti의 원자가 상태에서 변경 4 + 3 +는 Ti의 낮은 결합 에너지에 추가 기능에는 준다 상승 피크 ( 그림 10c10 d참조). 이 Ti3 + 기능의 분석 q2DES25에 항공사의 수와 상관 다음 수 있습니다.

각 종속 연구 깊이 프로필에 귀중 한 정보를 제공할 수도 있습니다. 전자 이륙 각도 90 ° (전자 분석기 축 표면 정상 병렬) 최대 볼륨 조사 이다. 이륙 각도 (기울이면된 샘플) 때 같은 깊이에서 전자 측정 총 볼륨 감소는 더 큰 거리, 여행 것입니다. 각 종속 연구는 그림 10d의 삽입에 표시 됩니다. 각도 0 °에서 50 ° 대략 변경 하 여 동일한 Ti3 + 강도 관찰, 그 q2DES 지역 확장 더를 깊이 프로 빙 XPS 최대 의미 참고 (의 5nm에 대 한). 이러한 결과 명확 하 게 전자 분광학와 전송 실험을 지지의 중요성을 보여 줍니다. 분석에 대 한 자세한 내용은 참고.7를 참조 하십시오.

Figure 1
그림 1 : STO 기판 종료 사용 하는 재료. (a) 이온된 수에 대 한 HF와 붕 규 산 유리 비 커에 대 한 PTFE 비 커. (b) PVDF 샘플 홀더 "디퍼" 모양. 두 비 커 충분히 큰 국자는 그들 안에 맞도록 해야 알 수 있습니다. (c) 튜브 보일 러 종료 후는 기판 anneal 하는 데 사용 3 보로 세 가지 다른 위치에서 온도 통제 한다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2 : 완벽 한 설치. 펄스 레이저 증 착 챔버, 마 그 네트 론 스퍼터 링 및 엑스레이 광전자 분광학를 포함 하 여 모든 설정은 진공 (10-9 mbar 범위)을 깨지 않고 샘플 전송에 대 한 허용 하는 클러스터를 통해 연결 됩니다. 샘플은 처음에 초과 삽입 되 고 클러스터에 연결 하는 밸브는 열려. 클러스터 안에 있는 팔은 다음 샘플을 선택 하 고 언급 한 설정 중 하나를 이동 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3 : 펄스 레이저 증 착 시스템. (a) PLD 챔버의 외관. 비록 보이지 않는, 인광 체 스크린 및 diffracted RHEED 전자 모니터링 하는 데 사용 하는 카메라 챔버, RHEED 총 정렬 뒤에 있습니다. (b) PLD 챔버의 내부. 대상 회전 목마는 동시에 챔버 내부에 5 다른 목표의 저장을 허용 한다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 4
그림 4 : PLD 시스템에 대 한 광학. (a) 는 빔 레이저를 종료 하 고 즉시 슬릿을 통해 크기에서 감소 된다. 가변 감쇠기 소스 레이저 매개 변수 변화 없이 빔 에너지 제어할을 수 있습니다. 두 개의 수렴 렌즈 다음 대상에 광속을 집중 하는 데 사용 됩니다. (b) 광학 장치 (참고.18에서 수정)의 상세한 밑그림. (c) 대상 과열 수 있습니다, 같은 장소에 두 개의 후속 촬영을 피하기 위해 대상 회전 패턴을 보여주었다는 프로그래밍 되어 있습니다. 레이저 ablating 바깥쪽 커브 (경로 번호 1)으로 시작 합니다. 반 회전 (90 °)를 하 고 나면 경로 번호 2 따라 ablate을 계속 합니다. 또 다른 90 ° 후 경로 번호 3, 이동합니다. 경로 번호 6의 끝에 경로 번호 1에 다시 갑니다. (d) 45 °에서 수행 레이저 제거 대상에 수직 확장 깃털을 생성 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 5
그림 5 : 원자 힘 현미경 검사 법의 (a) STO 기판 사용 (b) 의 성장을 위한 공동 (2nm) / LAO(2 uc)/스토 샘플. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 6
그림 6 : 라오스 초 박막 (a)의 성장 STO 기판 실버 페이스트와 기판 홀더에 장착. (b) PLD 챔버의 내부. 적외선 레이저 로컬로 샘플 홀더의 뒷면이 열 하는 데 사용 됩니다. x 및 y 위치 챔버 외부에 손잡이 통해 제어 됩니다. (c) 특성 깃털 산소의 2 x 10-4 mbar에 단일 빔 펄스, 라오스 대상 ablating 후 형성. (d) 전형적인 RHEED 진동 그리고 회절 반점. 일관성을 위해 모니터링은 항상 수행 (0-1)에 회절 자리 노란색 점선된 상자 안에 있는. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 7
그림 7 : 마 그 네트 론 스퍼터 링 시스템. (a) 스퍼터 링 챔버의 외관. (b) 스퍼터 링 챔버의 내부. Ar 원자는 금속 목표를 향해 가속, 표시 된 실린더 안에 있으며 따라서 플라즈마를 생성 한 dc 마 그 네트 론 소스에 장착. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 8
그림 8 : 엑스레이 광전자 분광학 시스템. (a) XPS 챔버의 외관. 내보낸된 전자 전송 렌즈의 분석기를 입력합니다. 거기, 그들은 자체 하 고 마지막으로 전자 감지기에 의해 수집 되 고 분석기 패스 에너지 분석기를 들어가기 전에 맞게 지진 아/가속. Preamplified 신호 증폭기 및 컴퓨터에 도달 하기 전에 광 수신기 다음 전송 됩니다. (b) XPS 챔버의 내부. X 선 총 샘플 홀더의 위치 수 있도록 제거 될 수 있습니다. (c) 맨 STO 기판, LAO(1 uc)/스토와 Co/LAO(1 uc)/STO에 전형적인 설문 조사 검색 수행. 봉우리의 진화 note Ti와 Sr 봉우리는 점차 상위 레이어 두께 증가할수록 감쇠 됩니다. 라 하 고 겨우 보이는 알 봉우리 라오어 성장 후 나타납니다. Co의 매우 얇은 층 (3 Å)의 추가 급속 하 게 다른 모든 봉우리를 약화. (d) 확대 O 1s 피크 (STO 기판). 참고 매우 작은 꼬리 약간의 흡착 물과 탄소 분자의 신호는 피크의 높은 결합 에너지 측면에서 관찰 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 9
그림 9 : 금속/라오스/스토 heterostructures의 속성을 전송. (a) (b) 8-와이어 형상 (홀 저항을 위한 4-와이어 및 4-와이어 저항 경도) 스케치에 샘플의 본딩 와이어. 이 기하학 홀과 magnetoresistance, 순차적으로 실행 하는 단일 측정에는 아직 두 채널 사이 소싱의 컬렉션을 수 있습니다. 홀 저항 Rxy 적용된 수직 자기장 μ0H의 LAO(2 uc)/스토 샘플 귀금속 (c) (d) 반응성 금속 출장의 기능으로. 삽입 후 와이어 본딩, 어디 RM 및 Rq2DES 나타내는 경도 저항 및 VH, M VH, q2DES 각 계층에 생성 된 홀 전압 회로도 회로 보여줍니다. 이 그림에서 직류 Vaz 수정 되었습니다. 7. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 10
그림 10 : Ta/라오스/스토 heterostructures의 엑스레이 광전자 분광학. (a) 측정의 도식 스케치 수행. Photoelectrons x 선 여기에 의해 방출 된 라오스/스토와 금속/라오스 인터페이스에 대 한 정보를 수행. (b)는 따 4 층 스펙트럼 사용 금속 상한의 산화 수준에 알립니다. 스펙트럼은 산화물 heterostructure 위에 100% 금속 층의 산화는 나타내는 다른 Ta 산화물 봉우리, 독점적으로 장착 될 수 있습니다. (c) 두 개의 구성 요소와 Ti 2p 피크 피팅, 4 +와 3 + 수 있습니다 Ti3 +/Ti4 + 강렬의 비율 20%를 추출. (d) 스펙트럼에 Ti 2 p 수준 표시는 추가 (Ti3 +) 계면 Ti 원자에서 여분의 전자와 관련 된 낮은 결합 에너지에 어깨에 (빨간색)으로 따/라오스/스토 샘플 수집. 또한,는 인세트 Ti3 + 기능, 라오스/스토 인터페이스에서 형성 하는 q2DES의 확장 최대 전자 프로브 깊이 보다 크면 공개의 약한 각도 의존을 보여줍니다. 이 그림에서 직류 Vaz 수정 되었습니다. 7. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

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Discussion

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기판 종료 동안 하나 HF 솔루션에서 submerging 시간으로 매우 조심 해야 한다. 우리는 다양 한 그냥 5 아래 그리고에 etched 표면 관찰 원래의 제조 법에 관한 s. 또한, 기판 스텝 크기와 잠수 시간 사이 의존을 관찰 합니다. 작은 단계 크기에 대 한 (100 미만 nm) 30 잠수 후 어 닐 링 절차 제대로 표면 재구성 하기에 충분 한 수 있습니다 비록 s-에칭 이어질 수도 있습니다. 기반으로 HF 산을 사용 하 여 위험 때문에 우리는 또한 HCl HNO3 산 성 솔루션 종료12 또는 비슷한 결과를 지도 해야 하는 산이 없는 종료 기법13 의 최적화 조언.

에 관한 라오어의 성장 좋습니다 단 결정 목표를 사용 하 여 특정 종의 가능한 우선 절제를 피하기 위해, 있는 발생할 수 있습니다 예를 들어 세라믹/소 결 목표에. 우리의 경우, 세라믹 대상으로 샘플 샘플, 성장된 영화20의 산출할 오프로 인해 대부분 절연 귀착되는. 그러나 전송 속성 내려다 보이는이 단계에 의해 매우 신속 하 게 저하 관찰 설명 20000 펄스 사전 제거 단계 지나치게 긴 보일 수 있습니다. 반복적으로 격리 라오스/스토 인터페이스를 보여 미만 10000 펄스와 미리 절제. PLD 성장에서 예상 대로 우리 또한 기판에 10 m m x 10 m m 측면 크기에서 보다 큰 성장를 하지 좋습니다. 4-포인트 전기 프로 빙이 10 x 10 샘플의 다른 지역에 보였다 약간의 불일치에서 산출할 문제로 가능성이 샘플 코너에서. 우리는 또한 주의 모든 샘플 기판 수직으로 정렬 하는 깃털의 중심으로 성장 했다. 낮은 산소에 (10-2 mbar 보다 낮은) 압력 및 낮은 대상 기판 거리 때문 연기나 종 fluence 활용에 영향을 너무 크게는 계 속성 이유 또한 정당화 수 탄도 정권에서 여행 전도도19.

레이저 에너지 측정 챔버 밖에 서 수행 되 고 레이저 입구 창 생성 전송의 손실에, 시간이 지남에 따라 코팅 되 면 이후 우리 대신 일정 한 성장 율 값을 대상으로 자신을 안내. 약 15 종양, 후 창 밖에 서 측정 에너지에서 20 mJ까지 달라질 수 있습니다. 라오스에 대 한 최적화 된 성장 율 약 25 펄스/단위 셀을 우리의 특정 PLD 성장 과정, 약 60 엠 제이의 (외부) 에너지에 동등한 것 발견 되었다.

성장 하는 동안 측정 RHEED 진동 기판의 좋은 위치에 매우 민감합니다. 정확한 동일한 성장 과정 RHEED 진동 강도 면에서 상당한 차이가 발생할 수 있습니다. 동일한 매개 변수 위치 및 모든 성장에 대 한 동일한 회절 반점 프로브를 사용 하 여 것이 좋습니다. 우리는 성장 우리의 샘플만 (01) 회절을 모니터링의 모든 자리 때문이 대부분 표시 됩니다 탄성 산란 이벤트 (00) 자리 수 있습니다 몇 가지 추가 원치 않는 배경 정보를 수행 하는 동안 전자 크리스탈 표면에 받아야 탄력에 이벤트26비 산. 가장 이미지 좋은 균일성 그리고 표준 x 선 회절, 함께 라오어 단위 셀의 올바른 해당 번호를 확인.

마지막으로, 소개에서 설명 했 듯이, 라오스/스토 구조의 제조 성공적으로 달성 하고있다 PLD 나 MBE. 그러나 두 기술을 최적화의 높은 수준의 요구,, 다음 것이 좋습니다: 레이어 두께 매우 낮은 큰 제어와 높은 품질 heterostructures 제공 인터페이스 품질 실험에 대 한 중요 한 때 MBE를 사용 해야 합니다 결함 농도8. 아직, 그것은 느린 증 착 속도 소유 하 고 더 큰 투자를 포함 한다.

PLD 다른 한편으로 또한 고품질 견본을 만드는 수단을 제공 합니다. 그것은 다재 다능 한 (동시에 챔버 내부에 여러 개의 목표 허용) 되는 혜택, 비용 효율, 빠른 (성장 2 분 미만 지속 될 수 있습니다) 및 개념적으로 간단. 그러나 기판에 대 한 높은 에너지의 절제에 기반은 그것 결함의 약간 더 큰 농도 발생할 수 있습니다. 예를 들어, LaNiO3/LaAlO3 heterostructures PLD 및 MBE 성장 비교 연구 참고.27에 표시 됩니다. Note 또한 그 동안 MBE 전에 대규모 다른 재료의 증 착, 대 한 PLD는 지금 또한 간주 되고있다 산업용28위한 가능한 후보자로 구현 되었습니다.

스퍼터 링 증 착에 관한 우리는 다른 금속 산화물 기판22위에 다른 일로 행동이 있다 다는 것을 강조. 따라서 전체 범위를 달성 하기 위해 두께 늘려 보십시오. 영화 몇 nm 두께에서 비 percolated 영화 될 수 있습니다. 좋은 균일도 확인 하기 위해 증 착 후 sem의 특성화를 수행 합니다.

증 착 속도가 느리거나 덜 활기찬 들어오는 종을 사용 하 여도 좋습니다, 가늘게 영화의 두께 제어 하 고 샘플으로 스퍼터 종의 가능한 침투 방지. 이렇게 하려면 하나 수 대상 기판 거리 증가 및/또는 플라즈마 여기 전류 감소.

XPS 측정에 관한 이후 측정 수행 현장에, 연결이 없는 전기 금속 overlayer (또는 q2DES를) 사이 샘플 홀더. 즉, 충전 효과 STO 기판의 절연 특성으로 인해 심각한 것. 우리는 따라서 하지는 수집의 위치에 결론을 조언 봉우리, 때문에 그들은 이동 여러 eV. 금속 1 nm 금속 상한 묻힌된 다른 레이어를 프로 빙 방해 이미 수도 있도록 전자 화면을 아주 효율적으로 하는 경향이 것이 라고도 합니다. 홍수 총에 의해 추가 요금 보상 피크 이동 및 변형 방지 하기 위해 도움이 될 수도. 우리의 경우에 우리가 제공 하는 충분 한 보조 전자 비 단색 x 선 소스 사용 피크 변형 무시할 수 했다.

각 종속 연구 깊이 프로필에 귀중 한 정보를 제공할 수도 있습니다. 전자 이륙 각도 90 ° (전자 분석기 축 표면 정상 병렬) 최대 볼륨 조사 이다. 이륙 각도 (기울이면된 샘플) 때 같은 깊이에서 전자 측정 총 볼륨 감소는 더 큰 거리, 여행 것입니다. 하나는, 예를 들어 평가할 수 원자가 상태 깊이 종속 분석을 통해 q2DES의 두께 같이 되었다 이전 라오스/스토 heterostructures25다음입니다.

우리는 또한 설문 조사 스펙트럼에서 추가적인 봉우리에 관심을가지고. 샘플 크기 전자 분석기의 검출된 영역 보다 작은 경우에, 라 나, 알 수집 같은 샘플 및 기판 홀더에 종의 테두리에 실버의 붙여넣기. Note는 이러한 종 고통을 것입니다, 어느 정도 다른 충전 효과 예를 들어 더블 피크 기능의 모양에 이어질 것입니다. 이 전자 컬렉션 및 증가 유지 시간 (더 높은 전자 수)을 위한 입구 슬릿 크기를 줄임으로써 쉽게 해결할 수 있습니다.

전반적으로,이 문서에 제공 된 지침 라오어 초 박막을 성장 하는 가이드 역할을, 비록 성장 하는 PLD와 대부분 ABO3 perovskites의 일반적인 방법을 보여 줍니다. 각 자료 원하는 구조, 전기, 또는 자기 특성 최적화에 대 한 특정 단계를 요구할 것 이다, 비록 하나 일부는 필수 기능에 특히 세심 한 이어야 한다: 유형 및 대상29, 산소 부분 압력의 구성 동안에 성장 및30,31, 기판 온도, 절제 주파수와 레이저 fluence19,32 및 유형의 기판 (와 이전 표면 처리)을 어 닐 링.

전송 및 분광학 실험을 통해, 우리는 또한 정전기와 화학 현상 사이 상호 작용을 캡처는 본질적인 이해에 필수적인 복잡 한 시스템의 더 정확 하 고 완전 한 그림을 그릴 수 대 외부도 핑 메커니즘. 우리는 그들의 강하게 상관된 캐릭터 때문이 복잡 한 산화물 시스템은 작은 산출할 및 전자 변화에 매우 민감한 그들의 포괄적인 연구 필요 합니다 다른 보완 제자리에 예 되풀이 원래의 기술.

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Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

이 작품 ERC 통합 부여 #615759 "민트"에서 지원, 지역 일 드 프랑스 "Oxymore" ("NEIMO" 프로젝트) DIM ANR 프로젝트 "NOMILOPS"를 받았다. H.N.는 EPSRC JSP 코어 대 코어 프로그램 JSP 특정에 대 한 과학적 연구 (B) (#15 H 03548)에 의해 부분적으로 지원 되었다. A.S.는 도이치 가운데 (호 53461-1; A.S. 박사 친목)에 의해 지원 되었다. D.C.V.는 그의 박사 논문의 융자에 대 한 CNRS 고 등 교육 및 연구의 프랑스 정부를 감사 합니다. 제 대학 파리-샤 클레 (달랑 베 르 프로그램) 및 CNRS CNRS/탈 레 스에서 그의 체재를 융자에 대 한 감사.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Pulsed Laser Deposition SURFACE PLD Workstation + UHV Cluster System
KrF Excimer Laser Coherent Compex Pro 201F
Reflection High-Energy Electron Diffraction (electron gun) R-Dec Co., Ltd. RDA-003G Distributed in Europe by SURFACE.
Reflection High-Energy Electron Diffraction (CCD camera) k-Space Associates, Inc. kSA 400
Variable Laser Beam Attenuator Metrolux ML 2100
Excimer Laser Sensor Coherent J-50MUV-248
LaAlO3 target CrysTec Single-crystal target
SrTiO3 subtrates CrysTec Several different sizes. Possibility to order TiO2 terminated.
Buffered HF Acid Technic BOE 7:1 buffered hydrofluoric acid = BOE 7:1 (HF : NH4F = 12.5 : 87.5%) in VLSI-quality.
Silver Paste DuPont 4929N Conductive Silver Composite.
Ultrasonic Cleaner Bransonic 12 Ultrasonic Cleaning Bath
Tube Furnace AET Technologies Heat Treatment Furnace
Borosilicate Glass Beaker VWR 213-1128 Iow form
PTFE Beaker Dynalon PTFE Beaker
Substrate holder "dipper" Eberlé Custom made dipper
Magnetron Sputtering PLASSYS Sputtering system 5 chambers for targets.
Metal targets Neyco S.A. Purity > 99.9%
X-Ray Photoelectron Spectroscopy System Omicron Custom XPS System
X-Ray Source Omicron DAR 400 Twin Anode X-Ray Source.
Energy Analyser Omicron EA 125
Atomic Force Microscopy Bruker Innova AFM
Atomic Force Microscopy Probes Olympus OMCL-AC160TS-R3 Micro Cantilevers
Wire bonding Kulicke & Soffa 4523AD
PPMS Quantum Design PPMS Dynacool 9T magnet.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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성장 및 정전기/화학 속성의 금속/LaAlO<sub>3</sub>/SrTiO<sub>3</sub> Heterostructures
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Vaz, D. C., Lesne, E., Sander, A., Naganuma, H., Jacquet, E., Santamaria, J., Barthélémy, A., Bibes, M. Growth and Electrostatic/chemical Properties of Metal/LaAlO3/SrTiO3 Heterostructures. J. Vis. Exp. (132), e56951, doi:10.3791/56951 (2018).More

Vaz, D. C., Lesne, E., Sander, A., Naganuma, H., Jacquet, E., Santamaria, J., Barthélémy, A., Bibes, M. Growth and Electrostatic/chemical Properties of Metal/LaAlO3/SrTiO3 Heterostructures. J. Vis. Exp. (132), e56951, doi:10.3791/56951 (2018).

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