Majority-Carrier Mobilities in Undoped and \textit{n}-type Doped ZnO Epitaxial Layers
采用激光分子束外延技术制备了透明导电的ZnO：Ga薄膜。它们的电子性质进行了研究的温度相关的霍尔效应技术。300-K载流子浓度和迁移率分别为约$n_s \sim 10^{16}$ cm $^{-3}$和440 cm $^{2}$ /Vs。在实验的“迁移率对浓度”曲线中，观察到不寻常的现象，即，在$n_s \sim 5\times$ 10 $^{18}$ cm $^{-3}$下的迁移率显著小于在高于$\sim 10^{20}$ cm $^{-3}$的较高密度下的迁移率。几种类型的散射中心，包括电离施主和氧陷阱被认为是占所观察到的霍尔迁移率对载流子浓度的依赖性。的散射机制解释在晶粒间的势垒和带电杂质。理论计算结果与实验数据进行了比较。
2005-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Laser molecular beam epitaxy of ZnO thin films and heterostructures
报道了用激光分子束外延（MBE）技术在蓝宝石衬底上生长ZnO薄膜和ZnO基异质结。我们首先讨论了激光分子束外延的一些最新进展，如灵活的紫外激光束流光学，红外激光加热系统或使用原子氧和氮源，并描述了我们先进的激光分子束外延系统的技术实现。然后，我们描述了ZnO薄膜的沉积参数的优化，如激光能量密度和衬底温度和缓冲层的使用。X射线分析和透射电子显微镜的详细结构表征表明，可以获得具有高结构质量的外延ZnO薄膜，如小的面外和面内马赛克扩展以及不存在旋转畴所证明的那样。我们还展示了ZnO基多层膜的异质外延生长作为自旋输运实验和实现自旋电子器件的先决条件。作为一个例子，我们表明，TiN/Co/ZnO/Ni/Au多层堆叠可以生长在（0001）取向的蓝宝石上，具有良好的结构质量的所有层和明确的面内外延关系。
2013-07-05 cond-mat.mtrl-sci
p-(001)NiO/n-(0001)ZnO heterostructures grown by pulsed laser deposition technique
本文用 PLD 制备 NiO/ZnO 异质结构，揭示取向、畴结构与形貌差异，并证明仅 (001)NiO/(0001)ZnO 具有 p-n 结整流特性。
2024-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication and Optical Properties of a Fully Hybrid Epitaxial ZnO-Based Microcavity in the Strong Coupling Regime
为了实现室温下的极化激元激光，提出了一种新的平面微腔制备方法：在AlGaN/AlN/Si衬底上外延生长ZnO基微腔，并使用两个介质镜。这种方法允许同时获得高质量的有源层以及高光子限制，如通过宏观和微观光致发光（μ-PL）和反射率实验所证明的。由于μ-PL，证明了品质因数为675和在k=0处的最大PL发射，揭示了即使在低激发功率下也有效的极化激元弛豫。
2011-06-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Mechanisms behind slow photo-response character of Pulsed Electron Deposited ZnO thin films
氧化锌（ZnO）半导体材料具有良好的光电性能，是紫外光探测器的理想材料。基于ZnO纳米结构的光电探测器在紫外光下显示出非常高的光电导性，但它们受到慢光响应时间的困扰，慢到几十个小时，甚至更多。大多数研究认为，大气中的吸附物，如水和氧气在表面上创建电荷陷阱态，并显着增加光电导和响应时间，但也有有限的研究，声称缺陷诱导态作为空穴陷阱中心负责这些问题。然而，其潜在的物理机制仍不清楚。本文研究了吸附态和缺陷态对脉冲电子沉积ZnO薄膜光响应特性的影响。为了区分这两种机制，我们比较了在紫外光和高真空下拍摄的裸ZnO和SiO_2掺杂的ZnO薄膜样品的时间相关的光响应测量。我们表明，在ZnO的光响应的主要机制是吸附/脱附的氧和水分子，即使在高真空下进行测量。当样品被薄SiO2层包裹时，吸附/脱附速率可以显著提高，并且这些分子的影响部分被去除。
2019-06-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Fermi-Level Pinning and Barrier Height Control at epitaxially grown ferromagnet/ZnO/metal Schottky Interfaces for opto-spintronics applications
本文在Pt/CoPt电极上MBE外延ZnO并测得肖特基势垒高度590–690 meV，钉扎因子0.08、CNL为4.94 eV，证明界面遵循金属诱导带隙态模型，为自旋LED等光自旋电子学应用提供路径。
2023-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
XPS and DFT study of Sn incorporation into ZnO and TiO2 host matrices by pulsed ion implantation
采用脉冲离子注入法对ZnO和TiO 2体材料和薄膜材料进行Sn掺杂，并利用X射线光电子能谱（XPS）、价带谱（VES）和密度泛函理论（DFT）对Sn掺杂进行了研究。XPS谱分析表明，在ZnO（Sn 2 + -> Zn 2+）和钛白（Sn 4 + -> Ti 4+）中，Sn离子均发生了等价取代，从而形成了体相和薄膜相。对于TiO 2薄膜，注入也导致了掺杂离子的占据，这引起了取代和嵌入Sn原子的聚集，这并没有发生在ZnO：Sn薄膜样品。密度泛函理论（DFT）的形成能计算的各种纳入过程中，解释的替代缺陷在这两个矩阵的患病率。可能的机制和原因所观察到的趋势，Sn纳入到ZnO和TiO 2矩阵进行了讨论。
2015-05-05 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
ZnO Nanocrystal Networks Near the Insulator-Metal Transition: Tuning Contact Radius and Electron Density with Intense Pulsed Light
无配体的半导体纳米晶体（NC）网络提供了高载流子迁移率和通过量子限制可调的光电性质的有价值的组合。原则上，使载流子迁移率最大化需要跨越绝缘体-金属转变（IMT），其中载流子变得离域。最近的一项理论研究预测，这种转变发生在nρ^3 ~ 0.3，其中n是载流子密度，ρ是粒子间接触半径。在这项工作中，我们通过使用强脉冲光（IPL）退火来独立地调节n和ρ，从而在等离子体合成的ZnO纳米碳网络中满足该标准。施加到沉积的NCs的IPL通过诱导烧结来增加ρ，并且在NCs通过原子层沉积涂覆有Al 2 O3之后施加的IPL通过去除电子捕获表面羟基来增加n。该程序基本上不会改变NC的尺寸或组成，并且可能适用于各种各样的纳米材料。当我们将nρ^3增加到至少两倍于预测的临界值时，我们观察到电导率的标度与到达连续量子相变的临界区域是一致的。这使我们能够确定介电常数和电子定位长度在IMT的临界行为。然而，我们的样品仍然在临界区的绝缘侧，这表明nρ^3的临界值实际上可能远高于0.3。
2018-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Growth of epitaxial ReS2 thin film by pulsed laser deposition
采用脉冲激光沉积法（PLD）在c面蓝宝石衬底和MoS2模板上生长了大面积ReS2外延薄膜。在低于300 ℃的沉积温度下，薄膜倾向于以（0001）ReS2垂直于（0001）Al2O3和（0001）ReS2垂直于（0001）MoS2平行于（0001）Al2O3的方式生长。薄膜是在300摄氏度以上的温度下生长的多晶。与蓝宝石衬底相比，在MoS2模板上生长的薄膜的光滑度和质量得到了显著改善。结果表明，PLD法适合于大面积生长ReS2外延薄膜，具有实际的器件应用价值。
2018-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Production of Indium Doped Zinc Oxide Thin Films by Pulsed Laser Ablation
提出了一种改进的脉冲激光沉积（PLD）方法，在较低的衬底温度下制备了未掺杂和铟掺杂的氧化锌（ZnO：In）薄膜。该制备方法不需要对生长的膜进行任何进一步的沉积后退火处理。所开发的方法允许在低衬底温度下生长薄膜，这防止了它们的固有电学和光学性质的相当大的损失。分析了沉积参数对未掺杂和铟掺杂ZnO薄膜电学和光学参数的影响。
2005-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Cluster Generation Under Pulsed Laser Ablation Of Compound Semiconductors
利用红外和可见光脉冲激光对氧化锌和磷化铟这两种二元半导体材料进行了真空脉冲激光烧蚀的对比实验研究，并着重研究了原子团簇的产生。制备了不同化学计量比的中性和阳离子Zn_n O_m和In_n P_m粒子，并用飞行时间质谱对其进行了研究.在ZnO烧蚀过程中，大的阳离子团簇（n> 9）和所有中性团簇主要是化学计量的。与此相反，磷化铟团簇是强烈富铟的，In4P是一个幻数团簇.激光曝光后的羽流组合物的分析表明，一致的蒸发的ZnO和不成比例的损失的磷由照射的InP表面。ZnO烧蚀下的羽状膨胀条件被证明是有利于化学计量的团簇形成。已经观察到在InP烧蚀下磷的延迟蒸发导致非化学计量团簇的产生。
2017-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Transient photon echoes from donor-bound excitons in ZnO epitaxial layers
利用具有皮秒时间分辨率的瞬态四波混频光谱研究了140 nm和65 nm厚ZnO外延层的相干光响应。中性施主束缚激子的共振激发导致双脉冲和三脉冲光子回波。对于施主束缚的A激子（D $^0$ X $_\text{A}$），在1.8~K的温度下，我们计算了对应于$13-19~μ$ eV均匀线宽的光学相干时间$T_2=33-50$ ~ps，与光学跃迁的非均匀加宽相比，约小两个数量级。相干动力学主要取决于粒子数随时间的衰减$T_1=30-40$ ~ps，而在所研究的高质量样品中，即使在强光激发下，纯退相也可以忽略不计。由于与声学声子的相互作用，温度升高导致$T_2$显著缩短。与此相反，施主结合的B激子（D $^0$ X $_\text{B}$）的相干性损失明显更快（$T_2=3.6$ ~ps），并由纯退相过程控制。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Thin Films of the Giant-Dielectric-Constant Material CaCu_3Ti_4O_{12} Grown by Pulsed-laser Deposition
用脉冲激光沉积法在LaAlO_3和SrTiO_3衬底上生长了巨介电常数材料CaCu_3Ti_4 O_{12}的外延薄膜。后者包括YBa_2Cu_3O_7、La_{1.85}、Sr_{0.15}、CuO_{4+δ}和LaNiO_3。在100 K-150 K以上，薄膜与单晶一样具有与温度无关的介电常数。介电常数的值在宽的温度区域上为1500的量级，潜在地使其成为许多应用的良好候选者。在100 K-150 K范围内，其介电性能的频率依赖性表明是一个激活的弛豫过程。
2002-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature ferromagnetism in carbon-implanted ZnO
在通过脉冲激光沉积生长的碳掺杂ZnO膜中已经观察到意外的铁磁性[Phys.Rev.Lett. 99，127201（2007）]。本文采用离子注入的方法在ZnO薄膜中引入碳元素。观察到室温铁磁性。我们的分析表明，（1）C掺杂的铁磁性ZnO可以通过替代方法，即离子注入，和（2）碳的化学参与的铁磁性被间接证明。
2008-11-21 cond-mat.mtrl-sci
High electron mobility single-crystalline ZnSnN2 on ZnO (0001) substrates
本文采用反应磁控共溅射法在ZnO（0001）衬底上制备了ZnSnN_2单晶。通过在氮气气氛中从金属靶共溅射在350 ℃下实现外延生长，并通过透射电子显微镜（TEM）测量证实。TEM证实，该层是六方相的单晶，表现出与衬底的外延关系。从界面处产生的螺旋型螺纹位错被认为是主要的扩展缺陷。更具体地说，我们报告了一个开创性的测量在这种材料中的位错密度。尽管没有文献数据可供直接比较，但这些值是不采用缺陷密度降低策略的III族氮化物层的异质外延生长的典型值。该薄膜显示出创纪录的电子迁移率。化学计量比和富锌样品的光学带隙分别为1.86 eV和1.72 eV。因此，我们得出结论，ZnSnN2是一种地球资源丰富，环境友好的半导体，是电子和光子学中具有成本效益的组件的有前途的候选者。
2020-06-19 cond-mat.mtrl-sci
All Oxide Ferromagnet/Semiconductor Epitaxial Heterostructures
基于氧化物的铁磁体/半导体异质结构为自旋电子学提供了实质性的优势。我们用脉冲激光沉积法在ZnO（0001）和Al_2 O_3（0001）衬底上生长了（111）取向的Fe_3 O_4薄膜和Fe_3 O_4/ZnO异质结构。高品质的结晶膜与马赛克蔓延小至0.03度，尖锐的接口，和均方根表面粗糙度为0.3纳米。磁化强度测量表明，具有3.2 μ B/f. u的饱和磁化强度的磁铁矿层的明确的铁磁行为。30万我们的研究结果表明，Fe 3 O 4/ZnO系统是一个有趣的和有前途的候选人实现多功能异质结构。
2008-08-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal boundary conductance across epitaxial ZnO/GaN interfaces: Assessment of phonon gas models and atomistic Green's function approaches for predicting interfacial phonon transport
我们目前的实验测量的热边界电导（TBC）从$77 - 500$ K跨隔离异质外延生长的ZnO薄膜在GAN衬底上。这些数据提供了一个评估的假设，驱动声子气体模型为基础的扩散失配模型（DMM）和原子格林函数（AGF）预测TBC的形式主义。我们的测量结果，与以前的实验数据相比，表明TBC可以受到长波长，区域中心模式的界面一侧的材料，而不是在DMM假设的“振动失配”的概念，这种分歧是在高温下明显。在室温下，我们测量ZnO/GAN TBC为$490\lbrack +150, -110\rbrack$ MW m $^{-2}$ K $^{-1}$。DMM和AGF之间的分歧和这些升高的温度的实验数据表明，不可忽略的贡献，从其他模式有助于TBC，不占在这些谐波形式主义的基本假设，如非弹性散射。考虑到这些ZnO/GAN界面的高质量，这些结果提供了一个宝贵的关键和定量评估的准确性的假设，在当前的计算方法的最先进的预测声子TBC跨界面。
2017-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Very thin (111) NiO epitaxial films grown on c-sapphire substrates by pulsed laser deposition technique
采用脉冲激光沉积（PLD）技术在c-蓝宝石衬底上生长（111）NiO外延层。薄膜的结构和形态特性的研究使用面内以及面外的高分辨率X射线衍射和原子力显微镜技术作为生长温度，氧气压力和激光脉冲计数的函数。研究表明，该技术可以生长出结晶质量高、表面和界面形貌光滑、厚度低至3 nm的连续外延薄膜。研究还揭示了60°旋转的NiO（111）三角畴在薄膜中的共存。该研究还证明了在这些薄膜中存在非常低密度的60度位错。螺位错和刃位错的密度估计也相当低。发现生长温度、氧分压和膜厚对各种位错密度有不同的影响。这些参数也被发现显着影响的薄膜中开发的应变。
2021-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth of complex oxides on silicon by enhanced surface diffusion in large area pulsed laser deposition
采用Twente Solid State Technology B. V.（TSST）公司开发的大面积脉冲激光沉积（PLD）装置，在技术相关的4”硅片上的氧化钇稳定的氧化锆（YsZ）/CeO 2缓冲层上生长了均匀的高度外延的LaSrMnO 3（LSMO）薄膜。我们研究并显示了一个额外的SrRuO 3缓冲层上的生长温度依赖的LSMO薄膜的结构和磁性能的影响的结果。随着在缓冲叠层顶部引入薄SrRuO 3层，LSMO膜在低至250 ℃的生长温度下显示出铁磁行为。我们建议，在这些低的生长温度下发生的LSMO的外延晶体生长可以被理解为通过改进的表面扩散，这确保了足够的表面物种的相互混合，形成正确的相。这种混合是必要的，因为与小规模实验相比，在4”晶片上收集了全部羽流，导致晶片上物质的成分变化通量。
2016-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial stabilization of pulsed laser deposited Sr$_{n+1}$Ir$_n$O$_{3n+1}$ thin films: entangled effect of growth dynamics and strain
Ir $^{4+}$层状氧化物中电子关联、晶场分裂和自旋-轨道耦合的微妙平衡可以产生新的电子和磁性相。这一领域的实验进展依赖于这些氧化物的外延膜的合成。然而，具有优异结构质量的层状虹彩晶体的生长是一个巨大的实验挑战。在这里，我们选择性地生长高质量的单相薄膜的Sr $_2$ IrO $_4$，Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$，和SrIrO $_3$在各种衬底上从一个单一的Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$目标通过调整背景氧压力和外延应变。我们证明了薄膜沉积过程中生长动力学和应变之间复杂的相互作用。这种相互作用导致在相同的生长条件下生长在不同衬底上的膜中的不同相的稳定，这不能用简单的动力学模型来解释。我们进一步研究了这三个阶段的热电性能，并提出，弱本地化是负责低温激活电阻率观察SrIrO $_3$压缩应变下。
2018-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Novel Photovoltaic Phenomenon in Manganite/ZnO Heterostructure
本文报道了用脉冲激光沉积（PLD）技术在ITO玻璃衬底上生长的低成本锰氧化物/ZnO p-n异质结中的一种新的光伏现象。异质结构ITO/La0.62Ca0.29K0.09MnO3（LCKMO）/ZnO/Al具有可重复的整流特性，由四部分组成：铝上电极、ITO下电极、亚锰氧化物和ZnO半导体薄膜。此外，在连续激光（λ= 325 nm）照射下，可以产生光电流。在这篇文章中，我们研究了锰氧化物和ZnO薄膜厚度对室温下异质结构的电学和光电特性的影响。不仅当LCKMO和ZnO层足够薄时，而且当全空间电荷层足够时，可以实现最大的功率转换效率（PCE）。当LCKMO和ZnO层的厚度分别为25 nm和150 nm时，PCE达到最大值（0.0145%）。在此条件下，开路电压为0.04 V，这可以归因于内部光电发射。
2012-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth and characterization of high quality Bi2O2Se thin films on SrTiO3 substrates by pulsed laser deposition
最近，Bi 2 O2 Se被发现作为一个有前途的二维（2D）半导体为下一代电子，由于其适度的带隙尺寸，高电子迁移率和显着的环境稳定性。同时，高质量的Bi_2O_2Se异质结构可能具有奇异的物理现象，如压电性和拓扑超导性。本文首次报道了利用脉冲激光沉积（PLD）方法在SrTiO 3衬底上成功地异质外延生长了Bi 2 O 2 Se薄膜。在最佳条件下获得的薄膜显示出外延生长的c轴垂直于薄膜表面和a和b轴平行于衬底。随着沉积时间的延长，在SrTiO 3（001）衬底上异质外延Bi 2 O2 Se薄膜的生长模式由准二维层向三维岛转变。在室温下，薄膜厚度为70 nm时，电子迁移率达到最大值160 cm ~ 2/V ~（-1）s ~（-1）。厚度依赖的迁移率提供的证据表明，界面散射可能是在低温下相对较低的电子迁移率的限制因素，这意味着界面工程作为一种有效的方法来调整低温电子迁移率。我们的工作表明，PLD法生长的外延Bi_2O_2Se薄膜具有良好的基础研究和实际应用前景。
2019-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Initial growth behavior and resulting microstructural properties of heteroepitaxial ZnO thin films on sapphire (0001) substrates
研究了在蓝宝石（0001）衬底上用脉冲激光沉积法制备的异质外延ZnO薄膜的初始生长行为和显微结构特性。高分辨率X射线衍射和透射电子显微镜研究表明，薄膜的初始生长行为和微观结构显着依赖于生长参数。在700 ℃、20 mTorr O2分压下生长的ZnO薄膜以柱状生长方式生长，薄膜中含有两种畴。这些畴是面内取向的ZnO[112-0]//Al_2 O_3 [101-0]或ZnO[101-0]//Al_2 O_3 [101-0]，并且被具有螺纹位错的高度缺陷畴界包围。在800 oC和1 mTorr O2下生长的薄膜显示出二维层状生长，只有一个面内外延关系，ZnO[112-0]//Al 2 O3 [101-0]。层状生长薄膜中的缺陷主要是靠近ZnO与衬底界面处的基面层错。讨论了ZnO[101-0]//Al 2 O3 [101-0]面内取向的30 °扭曲畴的形成机理。
2006-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Interface-resolved structural properties of epitaxial Y$_3$Fe$_5$O$_{12}$/ Gd$_3$Fe$_5$O$_{12}$ bilayers grown on GGG(111) by pulsed laser deposition
National Institute of Science Education and Research（印度科学教育研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology（加泰罗尼亚纳米科学与技术研究所）
研究通过脉冲激光沉积在GGG(111)衬底上生长外延YIG和GdIG薄膜及其双层异质结构，利用多种技术研究结构特性，发现生长序列对控制应变和界面结构至关重要，GGG/YIG/GdIG堆叠序列结构质量好、缺陷密度低。
2026-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Scalable fabrication of nanostructured p-Si/n-ZnO heterojunctions by femtosecond-laser processing
我们提出了一个通用的，大规模的纳米结构半导体结的制造方法。利用飞秒激光脉冲在甲醇溶液中对硅基片进行处理，在基片表面形成了准有序分布的柱状纳米尖峰。通过脉冲激光沉积在激光处理的硅表面上沉积一层薄（80 nm）的ZnO，形成纳米结构的p-Si/n-ZnO异质结。我们表征了异质结的结构、光学和电学性质。对纳米结构p-Si/n-ZnO器件的I-V测量显示出非线性的电特性，具有类似二极管的行为。平坦的p-Si/n-ZnO参考样品上的电I-V测量显示出类似的特性，然而，在纳米结构的器件中，正向电流和整流比提高了几个数量级。本工作所采用的制备方法可以推广到其他大表面积电子和光电子器件的同质结或异质结。
2014-10-22 cond-mat.mtrl-sci
A continuous compositional-spread technique based on pulsed-laser deposition and applied to the growth of epitaxial films
介绍了一种基于脉冲激光沉积（PLD）中沉积速率不均匀性的连续组分扩散技术。该方法使用PLD中自然发生的沉积速率的空间变化;因此，不需要组合技术中通常使用的掩模。因此，可以在优化的膜生长条件下（例如，在高温下）进行组合材料合成。此外，解除后退火的需要使得该方法适用于热敏材料和基板（例如，聚合物基板上的透明氧化物膜）。通过使用描述沉积速率曲线的参数的简单算法，实现了在样品上的组成测定和将物理性质映射到三元相图上。结果显示为高温生长的晶体钙钛矿（包括（Ba，Sr）TiO 3和形成的亚稳合金之间的SrRuO 3和SrSnO 3）和透明导电氧化物的室温生长。
2001-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of laser ablated ZnO thin films grown with Zn metal target: a structural study
采用脉冲激光沉积技术，以Zn为金属靶，在氧化性气氛中，在（0001）Al $_2$ O $_3$基片上制备了高质量的ZnO薄膜。我们改变了生长条件，如沉积温度和氧气压力。首先，使用电池的技术，如X射线衍射，卢瑟福背散射光谱和原子力显微镜，我们评估的结构质量，应力和外延的薄膜的程度。其次，定性地讨论了沉积条件与结构性质之间的关系，这些结构性质与薄膜的性质直接相关。最后，对如何获得高质量的ZnO薄膜的一些问题进行了讨论。
2004-05-27 cond-mat.mtrl-sci
High carrier mobility in single-crystal PtSe2 grown by molecular beam epitaxy on ZnO(0001)
PtSe 2作为一种高迁移率二维材料，在微电子学、光电探测和自旋电子学等领域有着广泛的应用前景。在绝缘衬底上生长具有晶片级均匀性的高质量PtSe 2是电子输运研究和器件实际应用的先决条件。在这里，我们报告的高度取向的少层PtSe 2 ZnO（0001）的分子束外延生长。用电子衍射、X射线衍射、原子力显微镜和透射电子显微镜对薄膜的晶体结构进行了表征。与生长在石墨烯、蓝宝石、云母、SiO2和Pt（111）上的PtSe 2层的比较表明，在绝缘衬底中，ZnO（0001）产生具有优异结构质量的膜。在ZnO/PtSe 2外延层上进行的霍尔测量显示出明显的半导体特性和高迁移率，室温下超过200 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1），低温下高达447 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1）。
2021-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Chemical-etch-assisted growth of epitaxial zinc oxide
我们使用实时光谱偏振观测的生长和由此衍生的化学模型，开发一种方法，生长致密，二维氧化锌外延蓝宝石上的金属有机化学气相沉积。在气相中形成的颗粒状氧化锌有利地用作沉积源。我们的实时数据提供了明确的证据表明：需要种子层;沉积不需要的ZnO部分;但这些部分可以通过在短时间内的净沉积和蚀刻之间循环来去除。沉积和蚀刻之间的过渡发生在锌前体浓度仅相差13%的情况下。通过考虑所涉及的化学过程来理解这些过程。
2009-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Non-thermal fluence threshold for femtosecond pulsed x-ray radiation damage in perovskite complex oxide epitaxial heterostructures
当脉冲能量密度超过阈值时，来自自由电子激光的强硬X射线脉冲在钙钛矿氧化物外延异质结构中引起不可逆的结构损伤。使用一系列脉冲测量的来自SrTiO $_{3}$衬底上的25-nm厚外延BiFeO $_{3}$层的X射线衍射强度在9.7 keV光子能量下以2.7 × 10 - 6 $^{6}$光子$μ$ m $^{-2}$的每脉冲通量突然降低，但是对于1.3 × 10 - 15 $^{6}$光子$μ$ m $^{-2}$或更小保持恒定。该损伤导致焦斑区域内的BiFeO $_{3}$薄膜的破坏以及通过每个脉冲去除几十纳米的材料形成穿透到STO衬底中的深腔。损伤阈值发生在不足以将吸收体积加热到熔点的注量处。烧蚀样品的形态与断裂而不是熔化一致。总之，这些结果表明，通过与吸收体积的超快电离一致的非热过程发生的损伤。
2019-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Mg diffusion on bilayer photoluminescence spectra of Mg0.29Zn0.71O/ZnO interface at different annealing temperatures
采用脉冲激光沉积法在蓝宝石衬底上生长了Mg0.29Zn0.71O/ZnO（MZO/ZnO）双层膜，并在500 ~ 900 ℃的不同温度下进行退火处理，以使Mg在膜的界面上扩散。二次离子质谱（SIMS）和光吸收测量样品上的Mg的扩散证实。由于Mg的扩散，双层膜的光致发光（PL）光谱得到显着修改。而生长的结构有两个不同的近带边紫外发光峰对应的ZnO和MZO层，在900 ℃退火的一个有一个近带边PL峰对应的一个完整的混合层。在~800 ℃的中间退火温度下，MZO层对应的PL峰位发生红移，ZnO层对应的PL峰位发生蓝移，表明界面扩散和部分混合。已经开发了一个理论模型，并进行了数值模拟，以关联的PL光谱的双层膜与Mg的扩散分布在整个界面上，通过SIMS测量。
2013-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Structural, magnetic, and nanoscale switching properties of BiFeO3 thin films grown by pulsed electron deposition
我们报告的BiFeO3的外延生长脉冲电子沉积和由此产生的晶体质量，磁性和纳米开关性能。X射线衍射显示在SrTiO 3（001）衬底上生长的高质量单相外延（001）取向薄膜。磁场和温度依赖的磁性揭示了反铁磁行为的薄膜。对于具有SrRuO3底电极的薄膜，在低温下观察到反铁磁BiFeO3和铁磁SrRuO3之间的交换增强效应。压电力显微镜和开关光谱测量表明局域域开关过程，并建议BiFeO3薄膜是高品质的铁电体。
2013-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Nearly strain-free heteroepitaxial system for fundamental studies of pulsed laser deposition: EuTiO3 on SrTiO3
采用脉冲激光沉积法在SrTiO_3的（001）面上生长了高质量的EuTiO_3外延薄膜。原位X射线反射率测量表明，生长是二维的，并使实时监控的薄膜厚度和粗糙度在生长过程中。的膜厚度，表面马赛克，表面粗糙度和应变进行了详细的表征，使用非原位X射线衍射。用卢瑟福背散射证实了其厚度和组成。EuTiO 3薄膜生长的二维，外延，赝晶，没有可测量的面内晶格失配。
2004-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Pulsed Laser Deposition of epitaxial titanium diboride thin films
采用脉冲激光烧蚀技术在蓝宝石衬底上外延生长了二硼化钛薄膜。薄膜的结构特性进行了研究，在生长过程中通过反射高能电子衍射（RHEED）和异位通过X射线衍射技术，这两种测量表明一个良好的晶体取向的TiB2膜在平面和沿c轴。通过原子力显微镜成像观察到平坦表面。室温下的电阻率比单晶体的电阻率高五倍。该薄膜在高温下也非常稳定，这对于在二硼化镁薄膜的生长中使用该材料作为缓冲层是非常有希望的。
2003-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Epitaxial growth of high quality $Mn_3Sn$ thin films by pulsed laser deposition
非共线反铁磁体Weyl半金属$Mn_3Sn$是近年来研究的热点。虽然在$Mn_3Sn$中观察到了大的反常霍尔效应、反常能斯特效应和磁光效应，但大多数研究都是基于单晶。到目前为止，它仍然是具有挑战性的生长高品质的外延$Mn_3Sn$薄膜的传输和光学性能相媲美的单晶对应物。在这里，我们报告的结构，磁光和输运性质的外延$Mn_3Sn$薄膜制备脉冲激光沉积（PLD）。在单晶$Al_2O_3$和MgO衬底上成功地生长了高度取向的$Mn_{3+x}Sn_{1-x}$（0001）和（11 $\bar2$ 0）外延薄膜。在300 K温度下测量了大的反常霍尔效应（AHE），其最大值为$θ_K$ =3.02 $μΩ\cdot cm$，在633 nm波长处的纵向磁光克尔效应（LMOKE）为38.1 mdeg，与$Mn_3Sn$单晶相当。我们的工作表明，高品质的$Mn_3Sn$外延薄膜可以通过PLD制备，为未来的器件应用铺平了道路。
2022-08-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electron transport in ZnO thin films
用变温霍尔效应技术研究了激光分子束外延生长的n型ZnO薄膜。300-K载流子浓度和迁移率分别为约$n_s \sim 10^{16}$ cm $^{-3}$和440 cm $^{2}$ /Vs。输运特性的计算是通过求解玻尔兹曼输运方程使用变分法。在300 K下计算了430 cm $^{2}$ /Vs的迁移率极限。计算了未掺杂薄膜的迁移率随温度的变化关系，并与实验数据吻合得很好，如果选择的物理参数，以便接近那些。在实验的“迁移率对浓度”曲线中，观察到不寻常的现象，即，在$n_s \sim 5\times$ 10 $^{18}$ cm $^{-3}$下的迁移率显著小于在高于$\sim 10^{20}$ cm $^{-3}$的较高密度下的迁移率。这是定性解释的电子等离子体相互作用。
2005-07-01 cond-mat.mtrl-sci
A hybrid pulsed laser deposition approach to grow thin films of chalcogenides
提出混合脉冲激光沉积方法，利用有机硫前驱体解决蒸气压不匹配问题，成功生长多种高质量硫属化物薄膜并改善结晶度与粗糙度，为硫化物薄膜技术应用开辟新机会。
2023-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Stabilization of phase-pure rhombohedral HfZrO4 in Pulsed Laser Deposited thin films
控制锆酸铪的晶体结构及其与半导体电极的外延关系具有很高的技术兴趣，因为铁电材料是新兴电子器件的关键成分。采用脉冲激光沉积法在GAN（0001）/ Si（111）模板上外延生长了纯相超薄膜HfZrO 4。由于标准的显微镜技术不允许确定与肯定的薄膜的晶体结构，由于弱散射的氧，微分相衬（DPC）扫描透射电子显微镜是用来允许直接成像的氧柱在膜。结合X射线衍射分析，证明了薄膜的极性和菱面体R3对称性。
2019-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Stoichiometry control and epitaxial growth of AgCrSe2 thin films by pulsed-laser deposition
本研究利用脉冲激光沉积在晶格匹配衬底上成功外延生长出单相AgCrSe2薄膜，通过富Ag靶材补偿缺失抑制杂质相，证实其光电与磁学性质与块体一致，为热电和自旋电子学应用奠定基础。
2025-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Epitaxial Ba2IrO4 thin-films grown on SrTiO3 substrates by pulsed laser deposition
用脉冲激光沉积法在SrTiO 3（001）衬底上外延生长了Ba 2 IrO 4（BIO）薄膜，并通过直流输运和光谱实验研究了其电子结构。我们已经观察到，BIO薄膜是绝缘的，但接近的金属绝缘体过渡边界的显着较小的运输和光学带隙能量比它的姐妹化合物，Sr2IrO4。此外，BIO薄膜具有增强的电子带宽和电子相关能。我们的研究结果表明，生物薄膜具有很大的潜力，实现有趣的物理性能预测层状铱酸盐。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Trends in Bandgap of Epitaxial $\textit{A}$$_2$$\textit{B}$$_2$O$_7$ ($\textit{A}$ = Sn, Pb; $\textit{B}$ = Nb, Ta) Films Fabricated by Pulsed Laser Deposition
烧绿石氧化物$A_2B_2$ O $_7$由于其独特的晶体结构而成为凝聚态物理学中一个富有成果的研究领域。特别是关注$A$位四面体亚晶格，特别是烧绿石氧化物$A_2B_2$ O $_7$（$A$ = Sn，Pb和$B$ = Nb，Ta），最近的理论研究预测了“准平带”结构的出现，这是填充的$A$ -n $s$和O-2 $p$轨道之间的强杂化的结果.在本工作中，我们建立了在Y稳定的ZrO $_2$（111）衬底上脉冲激光沉积Sn $_2$ Nb $_2$ O $_7$、Sn $_2$ Ta $_2$ O $_7$、Pb $_2$ Nb $_2$ O $_7$和Pb $_2$ Ta $_2$ O $_7$薄膜的生长条件，以阐明它们的光学性质。对于直接和间接带隙，吸收边能量均按以下顺序增加：Sn $_2$ Nb $_2$ O $_7$、Sn $_2$ Ta $_2$ O $_7$、Pb $_2$ Nb $_2$ O $_7$和Pb $_2$ Ta $_2$ O $_7$。这种倾向可以通过考虑组成元素的能级来很好地解释。直接带隙和间接带隙之间的差异的比较揭示了Pb $_2B_2$ O $_7$倾向于具有比Sn $_2B_2$ O $_7$更少色散的价带。我们的研究结果与理论预测一致，并表明在这类化合物中普遍存在杂化态。
2022-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial RuO$_2$ and IrO$_2$ films by pulsed laser deposition on TiO$_2$(110)
本研究系统探究脉冲激光沉积制备TiO$_2$(110)衬底上外延RuO$_2$和IrO$_2$薄膜的工艺，明确生长挑战与最优参数，揭示不同沉积速率下的生长模式，获得高结晶度平坦化学计量比薄膜。
2024-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Preparation, characterization, and electrical properties of epitaxial NbO2 thin film lateral devices
采用脉冲激光沉积法在Al 2 O3（0001）衬底上生长了20 nm厚的NbO 2（110）外延薄膜。在生长过程中的Ar/O2的总压力是不同的，以证明NbO 2和Nb 2 O 5相，这是使用X-射线衍射，X-射线光电子能谱学，和光学吸收测量验证之间的逐渐转变。电阻阈值开关特性进行了研究，在一个横向的几何形状，使用叉指铂顶部电极，以保持外延结晶质量的薄膜。在外延NbO 2薄膜中观察到高、低电阻态之间的易失性和可逆转变，而在Nb 2 O 5相的情况下观察到不可逆转变。电场脉冲电流测量证实了热致阈值开关。
2015-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Laser ablation of Co:ZnO films deposited from Zn and Co metal targets on (0001) Al$_2$O$_3$ substrates
本文报道了用脉冲激光沉积技术在（0001）-Al $_2$ O $_3$基片上制备高质量的Co掺杂ZnO薄膜。我们首先优化了ZnO薄膜的生长，以获得应变较小的薄膜。采用Zn和Co金属靶交替沉积的方法制备了高结晶度的Co：ZnO薄膜。该过程允许在ZnO纤锌矿结构中的Co的均匀再分配，这通过作为Co掺杂剂的函数的面外晶格参数的线性依赖性来确认。当Co掺杂量为5%时，薄膜具有铁磁性，居里温度接近室温。
2003-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orientation Dependence of Ferroelectric Properties of Pulsed-Laser-Ablated Bi4-xNdxTi3O12 Films
采用脉冲激光沉积技术，在SrRuO 3涂层的（100）、（110）和（111）取向SrTiO 3单晶衬底上，分别生长了（001）、（118）和（104）取向的Nd掺杂Bi_4 Ti_3 O_（12）薄膜。X射线衍射说明了一个独特的薄膜和基板之间的所有取向的外延关系。我们观察到铁电性质对膜取向的强烈依赖性，在（001）取向的膜中没有铁电活性;在（118）取向的膜中，反射极化2 Pr为12 μ C/cm 2，矫顽场Ec为120 kV/cm;在（104）取向的膜中，2 Pr = 40 μ C/cm 2，Ec = 50 kV/cm。沿c轴铁电活性的缺乏与块体材料的晶体结构的正交性质一致，如通过粉末中子衍射所确定的。
2003-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Correlations between morphology, crystal structure and magnetization of epitaxial cobalt-platinum films grown with pulsed laser ablation
研究了生长速率（G_r）、沉积温度（T_d）、薄膜厚度（t_F）和衬底诱导应变（T_S）对PLD法制备的等原子CoPt外延薄膜的形貌、晶体学和磁性的影响。MgO、STO和LAO的（001）衬底为CoPt的无序面心立方（fcc）和有序面心四方（L1_0）相的生长提供了不同程度的外延应变。在T_d~600 ^0 C时，三种衬底上沉积的薄膜均为面心立方结构，具有面内磁化强度和宽度约为200 Oe的窄磁滞回线，当T_d增加到800 ^0 C时，仅在T_d~700 ^0 C时稳定的L1_0相变为主要的c轴取向。薄膜的晶体结构只取决于薄膜的T_d，而薄膜的微观结构和磁化特性则取决于薄膜的生长速率。在较高的G_r（~1A/sec）下，L1_0薄膜具有迷宫状结构，随着t_F从20增加到50 nm，这种迷宫状结构转变为连续薄膜。随着L1_0相含量的增加，薄膜的H_c逐渐增大，且L1_0相的取向逐渐偏离薄膜平面。在较低的生长速率（~0.4A /sec）下，微结构随T_d的演化有显著差异。当T_d从700升高到800 ^C时，结构从自相似的分形图案变为纳米点的集合体，并且根据应变和界面能之间的不平衡来理解。这种薄膜的MFM揭示在纳米岛内没有明显的畴壁，而在反向磁化的岛之间看到明显的对比。简单的图片的相干旋转的时刻出现不兼容的时间依赖性在这些薄膜中的recrystallization磁化。
2008-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Shifting donor-acceptor photoluminescence in N-doped ZnO
我们在晶格匹配的ScAlMgO $_4$衬底上用两种外延方法生长了掺氮ZnO薄膜。我们测量了两种ZnO：N薄膜在施主-受主对跃迁区的光致发光（PL）。用涨落模型分析了激发强度对PL峰位移的影响，证明了我们观察到的生长技术依赖性是由带电杂质分布的不均匀性引起的。结果发现，尽管氮浓度相似，但用显示更好的电性能的工艺制备的样品中的不均匀性显著更小。计算了受体的活化能为$\approx 170$ meV，与氮浓度无关。
2006-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlation between structural and magnetic properties of epitaxial YIG films by pulsed laser deposition
UNIV DE SANTIAGO DE COMPOSTELA（圣地亚哥德孔波斯特拉大学）
通过脉冲激光沉积技术优化YIG薄膜的结构和磁性性质，实现低磁阻高性能自旋电子应用。
2026-03-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Preparation of Epitaxial Scandium Trifluoride Thin Films using Pulsed Laser Deposition
本研究通过脉冲激光沉积技术，在LiF衬底上成功制备出高质量外延ScF₃薄膜，明确了生长工艺参数，并发现特定晶向衍射峰宽化源于F₆八面体旋转无序，为负热膨胀薄膜的制备与器件应用提供了基础。
2024-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth of KTiOAsO4 by pulsed laser deposition for nonlinear frequency conversion
本研究通过脉冲激光沉积在KTP衬底上外延生长KTA薄膜，形成平面波导，以实现低能量下的非线性频率转换，验证了高质量外延与相位匹配条件。
2025-03-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Selective growth of epitaxial Sr2IrO4 by controlling plume dimensions in pulsed laser deposition
我们报告，外延Sr 2 IrO 4薄膜可以选择性地使用脉冲激光沉积（PLD）生长。由于铱酸锶（Sr_{n+1} Ir_{n} O_{3n+1}）的Ruddlesden-Popper相之间的竞争，常规PLD方法经常导致Sr 2 IrO 4（n = 1）、Sr 3 Ir 2 O 7（n = 2）和SrIrO 3（n =无穷大）的混合相。我们已经发现，减少PLD羽尺寸和缓慢的沉积速率是稳定纯Sr 2 IrO 4相薄膜的关键，通过实时原位监测其光谱。缓慢的膜沉积导致在界面处的化学稳定的TiO 2\\SrO \IrO 2 \SrO配置，而不是TiO 2-末端化的SrTiO 3衬底和Sr 2 IrO 4薄膜之间的TiO 2\\SrO \SrO \IrO 2 \SrO配置，这与通过分子束外延生长的其它层状氧化物一致。我们的方法提供了一种有效的方法，使用PLD实现纯相薄膜的层状材料，容易受到几个积极的竞争阶段。
2016-10-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetocapacitive La0.6Sr0.4MnO3 0.7Pb(Mg0.33Nb0.67)O3 0.3PbTiO3 epitaxial heterostructures
用脉冲激光烧蚀法在LaNiO 3/LaAlO 3（100）衬底上制备了La0.6Sr0.4MnO30.7Pb（Mg0.33Nb0.67）O30.3PbTiO3异质结。铁磁和铁电滞后确定了它们的双铁性。介电行为研究在不同的磁场在很宽的频率和温度范围内显示，在这些异质结构的电容随所施加的磁场。磁电容的出现及其对磁场、磁性层厚度、温度和频率的依赖性表明应变介导的磁电耦合、磁性层的磁阻和Maxwell Wagner效应对所观察到的性质的综合贡献。
2008-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Vertical cavity surface emitting laser action of an all monolithic ZnO-based microcavity
报道了一种全单片ZnO基垂直腔面发射激光器（VCSEL）在光泵浦下的室温激光行为。VCSEL结构由8个ZnO/Zn（0.92）Mg（0.08）O量子阱嵌入外延生长的Zn（0.92）Mg（0.08）O/Zn（0.65）Mg（0.35）O分布布拉格反射器（DBR）中的2λ微腔组成。作为一个先决条件，设计和生长的高反射率的DBR基于ZnO和（Zn，Mg）O的光学器件工作在紫外和蓝绿色光谱范围进行了讨论。
2011-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Epitaxial graphene prepared by chemical vapor deposition on single crystal thin iridium films on sapphire
采用脉冲激光沉积法在蓝宝石晶片上制备了几纳米厚的单晶Ir薄膜，并在薄膜上生长了均匀的单层石墨烯。这些石墨烯层具有单一的晶体取向和非常低的缺陷密度，如衍射、扫描隧道显微镜和拉曼光谱所示。它们的结构质量与在Ir块体单晶上生产的石墨烯的结构质量一样高，即比迄今为止使用的金属薄膜上的结构质量高得多。
2011-03-16 cond-mat.mtrl-sci
