Znano je, da puferska plast, ki nastane z nanosom pol atomske plasti Sr na Si(001), pasivira površino Si, medtem ko njegova površinska struktura predstavlja primerno predlogo za integracijo različnih funkcionalnih oksidov z obstoječo Si platformo. Z uporabo pulznega laserskega nanašanja (PLD), smo pripravili površino Si(001)(1×2) in jo analizirali z in-situ odbojnim uklonom visokoenergijskih elektronov (RHEED) v kombinaciji z nizkotemperaturno vrstično tunelsko mikroskopijo (STM). STM slike so pokazale atomsko urejeno površino s terasami, sestavljenimi iz enodimenzionalnih verig. 1D verige so razmaknjene za 0,78 nm in izkazujejo rahlo valovitost s periodo 0,39 nm. Izmerjene vrednosti se dobro ujemajo z velikostjo (1×2) osnovne celice podobnih površin, pripravljenih s tehniko MBE, le da je gostota površinskih defektov v predstavljenem primeru nekoliko večja. Glede na simulirane slike STM, osnovane na izračunih DFT, smo identificirali in raziskali dve vrsti površinskih defektov: nize Sr vakanc ter Sr adatomov. Ti rezultati kažejo, da lahko PLD nudi natančen nadzor za pripravo visokokakovostnih Sr-pasiviranih površin Si(001).
COBISS.SI-ID: 31943975
Podmonoslojni nadzor pri pripravi spoja silicija z oksidi je predpogoj za epitaksialno integracijo kompleksnih oksidov, ki lahko obogati silicijevo platformo z različnimi funkcionalnimi lastnostmi. Vendar pa je nadzor nad to integracijo oviran zaradi intenzivnih reakcij med materialoma. Najbolj primerna zaščitna snov, ki omogoča pasivacijo Si je kovinski stroncij. Prekrit s plastjo STO lahko služi kot pseudo substrat za integracijo s funkcionalnimi oksidi. V naši raziskavi smo določili mehanizem za epitaksialno integracijo STO z (1×2)+(2×1) rekonstruirano površino Sr(1/2 ML)/Si(001) z uporabo tehnologije pulznega laserskega nanašanja (PLD). Izvedena je bila natančna analiza parametrov nanašanja, ki nam je omogočila izdelavo celostnega protokola za integracijo z upoštevanjem posebnosti rasti s PLD tehniko, kritične debeline STO in termičnih omejitev procesa, da bi omejili reakcijo med STO in Si ter s tem zmanjšali debelino vmesne plasti. Pripravljeni oksidni sloj izkazuje orientacijo STO (001) ||Si (001) izven ravnine in STO (110)||Si [100] v ravnini. Omenjeni rezultati skupaj z nedavnim napredkom industrijskih naprav za PLD predstavljajo novo tehnološko rešitev za implementacijo oksidne elektronike po naročilu.
COBISS.SI-ID: 32836647
Integracija oksidov s silicijem ostaja težavna, kar v veliki meri onemogoča praktično uporabo zmogljivih elektronskih naprav, ki temeljijo na oksidih. V zadnjem času so heterostrukture LaMnO3/SrTiO3 (LMO/STO) ponovno vzbudile zanimanje v zvezi z vprašanjem izvora feromagnetno-izolativnega osnovnega stanja, kot tudi v povezavi z uporabo v spinski elektroniki. Tu poročamo o strukturnih in magnetnih lastnostih visokokakovostnih LMO/STO heterostruktur, pripravljenih na siliciju. Kemijska urejenost stika plasti je bila raziskana z vrstično elektronsko presevno mikroskopijo z atomsko ločljivostjo. Razlika v koeficientih temperaturnega raztezka med LMO in STO je povzročila veliko dvosno natezno napetost, kar je vodilo v razvoj tetragonalne strukture z razmerjem c/a ~ 0,983. Posledično smo opazili znaten upad feromagnetizma skupaj s povečanjem koercitivne magnetne poljske jakosti v primerjavi z manj deformirano LMO plastjo (c / a ~ 1.004), nanešeno na STO monokristal. Rezultati so obravnavani v okviru antiferromagnetnih nestabilnosti. Naši rezultati kažejo, da je rast oksidnih filmov na Si lahko obetaven način za preučevanje vplivov nateznih deformacij v koreliranih oksidih in tudi tlakovanje poti za integracijo večnamenskih oksidov na Si z nadzorom atomske plasti.
COBISS.SI-ID: 14858499