研究目的
研究生长在半导体Ge衬底上的SrZrxTi1?xO3薄膜的界面结构，以及界面键合和外延应变对薄膜物理结构的影响。
研究成果
在SZTO薄膜与锗的界面处观察到极化畸变。这些畸变随着与界面距离的增加以及锆含量的变化而演变。在SZTO/锗界面观察到的正界面极化与外延应变无关，并且与其他半导体/复合氧化物界面（包括STO/硅）中观察到的钉扎界面极化一致。
研究不足
界面结构和氧化学计量比对生长过程及生长后退火条件敏感。需要详细研究以将特定生长条件、界面结构与实测能带偏移相关联。
锗基SrZr<sub>x</sub>Ti<sub>1?x</sub>O<sub>3</sub>薄膜的界面结构
DOI：10.1063/1.5046394
期刊：Applied Physics Letters
出版年份：2018
更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要：
通过同步辐射X射线衍射和第一性原理密度泛函理论，研究了生长在半导体Ge衬底上的SrZrxTi1?xO3薄膜的界面结构。通过系统调节Zr含量x，可以区分界面键合和外延应变对薄膜物理结构的影响。研究发现，由于阳离子-阴离子沿垂直于钙钛矿/半导体界面的方向发生离子位移，界面钙钛矿层呈现极化现象。我们观察到SrZrxTi1?xO3/Ge界面的起伏与价带偏移存在关联。理论计算中极性结构的价带偏移随Zr含量的变化趋势与已报道的X射线光电子能谱测量结果一致。这些发现对于功能氧化物材料与成熟半导体技术的集成具有重要指导意义。
作者：
Tongjie Chen，Kamyar Ahmadi-Majlan，Zheng Hui Lim，Zhan Zhang，Joseph H. Ngai，Alexander F. Kemper，Divine P. Kumah
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