The electronic properties of epitaxial heterojunctions consisting of the prototypical perovskite oxide semiconductor,n-SrTiO3 and the high-mobility Group IV semiconductor p-Ge have been investigated. Hard x-ray photoelectron spectroscopy with a new method of analysis has been used to determine band alignment while at the same time quantifying a large built-in potential found to be present within the Ge. Accordingly, the built-in potential within the Ge has been mapped in a layer-resolved fashion. Electron transfer from donors in the n-SrTiO3 to the p-Ge creates a space-charge region in the Ge resulting in downward band bending which spans most of the Ge gap. This strong downward band bending facilitates visible-light, photo-generated electron transfer from Ge to STO, favorable to drive the hydrogen evolution reaction associated with water splitting. Ti 2p and Sr 3d core-level line shapes reveal that the STO bands are flat despite the space-charge layer therein. Inclusion of the effect of Ge band bending on band alignment is significant, amounting to a ~0.4 eV reduction in valence band offset compared to the value resulting from using spectra averaged over all layers. Density functional theory allows candidate interface structural models deduced from scanning transmission electron microscopy images to be simulated and structurally optimized. These structures are used to generate multi-slice simulations that reproduce the experimental images quite well. The calculated band offsets for these structures are in good agreement with experiment.
The electronic structure of clean and adsorbate-covered Bi2Se3: an angle-resolved photoemission study
角分辨光电子能谱学用于详细研究的电子结构的拓扑绝缘体Bi 2 Se 3。名义化学计量和钙掺杂的样品进行了研究。原始表面显示了体带隙中的拓扑表面态。随着时间的推移，狄拉克点移动到更高的结合能，表明表面附近的带越来越强的向下弯曲。这种随时间变化的能带弯曲与表面的污染有关，并且可以通过有意地将表面暴露于一氧化碳和其他物质来加速。对于一个足够强的能带弯曲，额外的状态出现在费米能级。这些被解释为量子化的导带态。对于大的能带弯曲，这些国家被发现进行强Rashba分裂。对于价带态也观察到量子阱态的形成。对类似数据的不同解释也进行了讨论。
Momentum-resolved electronic structure at a buried interface from soft x-ray standing-wave angle-resolved photoemission
角分辨光电子能谱（ARPES）是研究电子结构的一种强有力的技术，但它缺乏直接研究两种材料之间掩埋界面的能力。我们解决这个问题，结合ARPES与软X射线驻波（SW）激发（SWARPES），其中SW配置文件扫描通过样品的深度。研究了典型磁性隧道结La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3/SrTiO_3中的埋层界面。深度和动量分辨地图的Mn 3D EG和T2G状态从中心，散装和界面样区域的La0.7Sr0.3MnO3表现出明显不同的行为与在界面处的Mn键合的变化一致。我们比较的实验结果，国家的最先进的密度泛函和一步光电发射理论，令人鼓舞的协议，这表明广泛的未来应用这种技术。
Influences of ALD Al$_2$O$_3$ on the surface band-bending of c-plane, Ga-face GaN and the implication to GaN-collector npn heterojunction bipolar transistors
由于GAN中缺乏有效的p型掺杂以及GAN表面能带弯曲对电子输运的不利影响，开发实用的GAN异质结双极晶体管一直是不可能的。最近展示的通过在Si/GAN和GaAs/GAN的界面处采用掺杂（UO）Al $_2$ O $_3$来将n型GAN与p型半导体（如Si和GaAs）接枝的方法已经显示了通过提供类似外延的界面质量来克服GAN的差的p型掺杂挑战的可行性。然而，GAN的表面能带弯曲可能会受到UO Al 2 O3的影响，这是未知的。利用X射线光电子能谱学（XPS）研究了在GAN表面沉积UO Al_2 O_3后，c面Ga面GAN的能带弯曲。研究表明，UO Al 2 O3可以帮助抑制c面，Ga面GAN的向上带弯曲，随着UO Al 2 O3沉积循环数从0增加到20循环，向上带弯曲能量从0.48 eV下降到0.12 eV的单调减小趋势。研究进一步表明，去除Al_2O_3层后，GaN的能带弯曲可以得到大部分的恢复，并认为UO Al_2O_3引起的GAN表面固定电荷密度的变化是导致表面能带弯曲调制的主要原因。利用Silvaco（R）模拟方法对AlGaAs/GaAs/GAN npn异质结双极晶体管（HBT）表面能带弯曲结果的潜在含义进行了初步研究。
Accurate Force Field Parameters and pH Resolved Surface Models for Hydroxyapatite to Understand Structure, Mechanics, Hydration, and Biological Interfaces
Trigger of the ubiquitous surface band bending in 3D topological insulators
拓扑绝缘体（TI）领域的主要科学活动包括通过磁输运和电子能谱确定其电子结构，以基于拓扑输运的器件为目的。然而，这种方法有一个警告。由Shubnikov de Haas（SdH）振荡和角分辨光电子能谱学（ARPES）确定的TI单晶最原始表面的电子结构存在系统的实验差异。我们确定强烈的紫外线照射-这是固有的ARPES实验-作为这些实验差异的来源。我们明确地表明，照明是关键参数，或者换句话说，触发器，为TI晶体的表面附近的电子带的能量转移。这一发现重新审视了人们普遍认为表面装饰是表面能带弯曲的主要原因，并解释了为什么能带弯曲在无光照磁输运研究中不是一个主要问题。我们的研究进一步阐明了照明的电子能带结构的TI揭示其双重效应：向下带弯曲非常小的时间尺度，然后在大的时间尺度带平坦化的作用。因此，我们的研究结果使我们能够提出和预测完整的演变的能带结构的TI在一个典型的ARPES实验。凭借我们的研究结果，我们确定了两种替代方案，如何接近平带的条件，通过基于光子的技术，我们提出了一个微观机制，可以解释的基本现象。
INTERFACE Force Field for Alumina with Validated Bulk Phases and a pH-Resolved Surface Model Database for Aqueous, Electrolyte, and Molecular Interfaces
University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；BASF SE（巴斯夫股份公司）；BASF Coatings GmbH（巴斯夫涂料有限公司）；Chemetall GmbH（切梅塔尔有限公司）
Interface-induced spin-resolved type-II band alignment and enhanced magnetic anisotropy in MSe2/WTe2 (M = V, Cr, Mn, Fe and Co) van der Waals heterobilayers
National Institute of Technology Patna（巴特那国家技术学院）；Michigan Technological University（密歇根理工大学）
