拓撲絕緣體Bi2Se3的異質結的制備及其電極接觸性能研究.pdf

1、自從拓撲絕緣體被預言及制備以來，其奇異的物理特性就一直受到科學家的巨大的關注，并且引發(fā)了極高的研究熱潮。經(jīng)過多年來科學家的研究和發(fā)展，第二代三維拓撲絕緣體Bi2Se3因為其表面僅有一個狄拉克錐等一系列新穎的物理特性，為拓撲絕緣體的研究翻開了新的篇章。大量的科學研究表明，Bi2Se3摻雜磁性元素會改變其運輸特性，而當制備的Bi2Se3薄膜樣品厚度在7nm以內時，它的上、下表面的表面態(tài)會相互作用、相互影響，引發(fā)更奇異的電運輸特性。
　

2、　因此，本實驗采用分子束外延(MBE)法制備拓撲絕緣體Bi2Se3異質結樣品，通過比較Bi2Se3異質結與Bi2Se3單晶的電學性質，來分析Bi2Se3異質結上下表面的相互影響作用。由于Bi2Se3單晶表面易出現(xiàn)各種缺陷位，因而選取不同條件分別制備樣品，再通過XRD和SEM等測試工具分析，優(yōu)化制備參數(shù)，隨后利用優(yōu)化的參數(shù)制備出Bi2Se3異質結樣品。而測試Bi2Se3單晶及其異質結樣品需要選取接觸特性優(yōu)質的金屬靶材做為電極，規(guī)避因接觸不

3、良而可能出現(xiàn)較大的肖特基勢壘高度，因此選取不同功函數(shù)的金屬靶材制備成電極蒸鍍在Bi2Se3單晶表面，通過測試T-I曲線分析得出接觸性能最佳的金屬靶材，再以此金屬靶材為電極靶材蒸鍍在Bi2Se3單晶及其異質結樣品表面，測試并分析比較它們的電學性質。
　　最終得出數(shù)據(jù)與圖譜表明，Bi與Se的流量比為1∶10時制備參數(shù)最優(yōu)，金屬In最適合作為靶材制備電極，而Bi2Se3異質結樣品的磁阻高于Bi2Se3單晶，且體系內載流子發(fā)生奇異的變化。