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硒化铋(Bi2Se3)层与纳米线在Stranski-Krastanov型砷化铟量子点上的生长习性

DOI：10.1021/acs.cgd.9b00778 期刊：Crystal Growth & Design 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 在GaAs衬底上不同尺寸和密度的自组装Stranski-Krastanov InAs量子点上，通过分子束外延生长了硒化铋层和纳米线。通过改变生长速率和组分调控了InAs量子点的尺寸与密度。采用高分辨X射线衍射、扫描探针显微镜、能量色散X射线光谱和高分辨电子显微镜研究了Bi2Se3层的结构与生长习性。观察到(0001)晶向Bi2Se3连续层在平整InAs表面上的外延生长。相比之下，InAs量子点的存在促使主要沿[01-1]和[0-1-1]方向生长的100纳米长、20纳米宽的Bi2Se3纳米线形成。当生长持续进行时，这些纳米线会融合成完整层状结构。深入理解并控制Bi2Se3在这些表面上的生长习性，将有助于制备具有增强物理特性的新型纳米结构。
作者： Marcel S. Claro，Ido Levy，Thor A. Garcia，Abhinandan Gangopadhyay，David J. Smith，Maria C. Tamargo
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究硒化铋（Bi2Se3）层与纳米线在Stranski-Krastanov型砷化铟量子点上的生长习性，以理解量子点密度与尺寸对Bi2Se3生长模式的影响。

研究成果

在不同密度的In(Al)As量子点覆盖的GaAs表面上生长Bi2Se3会产生多种生长模式，这些模式源于生长前沿暴露于量子点所展现的不同晶面。高分辨透射电镜成像显示Bi2Se3层生长倾向于与量子点的(111)晶面取向一致。超高密度量子点表面会形成交叉纳米线图案，这为Bi2Se3纳米结构的可控生长提供了有前景的方法。

研究不足

该研究聚焦于Bi2Se3在InAs量子点上的生长习性，并未深入探究所得纳米结构的电子或光学特性。也未研究其他衬底类型或生长条件对Bi2Se3生长习性的影响。

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