Přejít k obsahu


Study and characterization of SrTiO3 surface

Citace:
ALARAB, F., MINÁR, J., ŠUTTA, P., PRUŠÁKOVÁ, L., MEDLÍN, R., HECKMANN, O., RICHTER, C.h., HRICOVÍNI, K. Study and characterization of SrTiO3 surface. In AIP Conference Proceedings 2018. Strbske Pleso: American Institute of Physics Inc., 2018. s. NESTRÁNKOVÁNO. ISBN: 978-0-7354-1712-0 , ISSN: 0094-243X
Druh: STAŤ VE SBORNÍKU
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Study and characterization of SrTiO3 surface
Rok vydání: 2018
Místo konání: Strbske Pleso
Název zdroje: American Institute of Physics Inc.
Autoři: Magistr Fatima Alarab , doc. Dr. Jan Minár , doc. RNDr. Pavol Šutta Ph.D. , Ing. Lucie Prušáková Ph.D. , Ing. Rostislav Medlín Ph.D. , Olivier Heckmann , Christine Richter , Karol Hricovíni
Abstrakt CZ: Dvou-dimenzionální elektronový plyn (2DEG) na povrchu a rozhraní oxidů poutal velkou pozornost ve fyzice a výzkumu pro jeho unikátní elektronické vlastnosti a možné aplikace v optoelektronice a nano-elektronice. Původ 2DEG na rozhraní oxidů byl ohodnocen jako velmi známý mechanizmus „polární katastrofy“. Na druhé straně, byl 2DEG nedávno pozorován na čistém povrchu SrTiO3 v důsledku tvorby kyslíkových vakancí. Nicméně, tyto 2DEG systémy byly doposud zjištěny většinou na atomárně dokonalých krystalických vzorkách obvykle deponovaných impulsní laserovou depozicí anebo epitaxií z molekulárních svazků, tj. na vzorkách, které je těžké připravit a vyžadují specifické experimentální podmínky. Zde informujeme o výrobě tenkých vrstev SrTiO3 deponovaných magnetronovým naprašováním, která je vhodná pro masovou produkci vzorků pro nano-technologické aplikace. Charakterizace jejich strukturních a elektronických vlastností byla zkoumána a porovnaná s monokrystalickými SrTiO3. Rtg difraktogramy a SEM snímky ukázaly, že deponované vrstvy jsou amorfní a do polykrystalické fáze se přetransformují až po tepelném zpracování na teplotě 900°C. Foto-emisní spektroskopie (XPS a UPS) byly použity ke studiu elektronických vlastností vrstev a krystalu. V obou případech jsme pozorovali 2DEG systém na Fermiho hladině a formování Ti3+ stavu když byl povrch ohřátý na teplotu 900°C.
Abstrakt EN: Two-dimensional electron gas (2DEG) at an oxides interfaces and surfaces has attracted large attention in physics and research due to its unique electronic properties and possible application in optoelectronic and nano-electronic. The origin of 2DEG at oxide interfaces has been awarded to well known “polar catastrophe” mechanism. On the other hand, recently 2DEG has been also found on clean SrTiO3 (001) surface due to the creation of oxygen vacancies. However, these 2DEG systems have been until now found mostly on an atomically perfect crystalline samples usually grown by pulse laser deposition or molecular beam epitaxy e.g. samples which are difficult to be prepared and require specific experimental conditions. Here, we report on the fabrication of SrTiO3 thin films deposited by magnetron sputtering which is suitable for mass-production of samples adapted for nano-electronic applications. The characterization of their structural and electronic properties were studied and compared to those of SrTiO3 single crystal. XRD patterns and SEM micrography showed that the deposited films are amorphous and their structure changed to polycrystalline after heating at 900_C. Photoemission spectroscopy (XPS and UPS) were used to study the electronic properties of the films and crystal. In both, we observed the 2DEG system at Fermi level and the formation of Ti3+ state when the surface was heated at 900_C.
Klíčová slova

Zpět

Patička